一、機械密封的原理和要求

機械密封又稱(chēng)端面密封，它是一種旋轉機械設備上的軸封裝置，在液體壓力和垂直于旋轉軸端面的彈性壓縮元件的作用下，剛性密封面保持配合并能相對滑動(dòng)，與輔助密封機構耦合而成的防止流動(dòng)介質(zhì)泄漏的裝置。軸向密封容易泄漏，端面密封更難泄漏。

機械密封主要由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、彈性壓縮元件和密封元件組成。其中動(dòng)環(huán)隨軸轉動(dòng)，靜環(huán)固定，動(dòng)環(huán)與靜環(huán)緊密配合形成一對摩擦副。動(dòng)環(huán)通過(guò)密封腔內的液體壓力和彈性壓件的彈性壓力使其端面附著(zhù)在靜環(huán)端面上，并在兩端適當的比壓和保持一層液體保護膜的封閉面上達到密封的目的，防止介質(zhì)泄漏。彈性壓緊元件產(chǎn)生的壓力能使轉子與轉子環(huán)的接觸端面在軸不轉動(dòng)的情況下保持緊密，從而保證密封介質(zhì)不泄漏，防止雜質(zhì)進(jìn)入疊片表面。同時(shí)，彈性壓縮元件可以降低設備的振動(dòng)和沖擊。密封件一般位于動(dòng)環(huán)和軸之間，靜環(huán)和壓蓋之間。在設備的使用中，部分機械密封是與轉軸一起運轉的相關(guān)零件，機械密封的正常使用與自身的性能、相關(guān)的外部條件有很大的關(guān)系。必須保證設備的零部件性能、機械密封的制造和安裝符合設計要求，才能發(fā)揮機械密封的重要作用。

二、機械密封失效性能及原因

1、機械密封件故障

旋轉設備在使用中，密封端面可能出現磨損、損壞、開(kāi)裂、變形等現象，彈性壓縮元件（彈簧）長(cháng)期使用也會(huì )發(fā)生松弛、斷裂或腐蝕。密封件也可能出現開(kāi)裂、變形等情況。

2、機械密封振動(dòng)發(fā)熱故障原因分析

靜、靜環(huán)結合面粗糙，靜、靜環(huán)與密封腔間隙過(guò)小，振動(dòng)由振動(dòng)和擺錘碰撞引起。有時(shí)由于密封端面的耐腐蝕性和耐溫性差，冷卻不足或靜環(huán)和靜環(huán)端面在安裝時(shí)有顆粒物或其他雜質(zhì)，也會(huì )使機械密封產(chǎn)生振動(dòng)和發(fā)熱。

3、機械密封介質(zhì)泄漏故障原因分析

① 靜壓試驗時(shí)發(fā)生泄漏。機械密封安裝時(shí)，密封端面碰傷、變形、損壞或含有雜質(zhì)，壓蓋未壓緊，使密封端面未完全貼合，密封件裝配不當或損壞，導致介質(zhì)泄漏。

② 間歇性泄漏。機械密封轉動(dòng)部件的周期性振動(dòng)和較大的軸向竄動(dòng)量會(huì )引起間歇性泄漏。密封端面之間要有比壓，才能起到密封作用，這就要求機械密封的彈性壓縮元件要有適當的壓縮量，給密封端面一個(gè)軸向推力，旋轉環(huán)使密封端面產(chǎn)生適當的比壓。為了保證這個(gè)合適的比壓，轉動(dòng)軸不能有過(guò)多的軸向通道。一般要求保證在0.25mm以?xún)?。但在?shí)際應用中，由于設計或加工的不合理，往往會(huì )使轉軸產(chǎn)生大量軸向竄流，造成機械密封泄漏。

③ 頻繁泄漏。機械密封頻繁泄漏有幾個(gè)原因。首先，它可能是由于密封端面的缺陷造成的。其次，它可能是由密封件斷裂引起的。再次，它是由彈性壓縮部件的缺陷造成的。在其他方面，還包括電機轉子振動(dòng)引起的泄漏、傳動(dòng)部件質(zhì)量差引起的泄漏、輔助密封機構引起的泄漏、介質(zhì)問(wèn)題引起的泄漏等。

 ④ 嚴重泄漏。摩擦副部件斷裂、彈性壓縮元件失效或卡住、止推環(huán)卡住、防轉失效等，都會(huì )導致嚴重泄漏。

4、機械密封振動(dòng)過(guò)大

除機械密封本身外，其他零件也可能導致振動(dòng)較大的原因，如轉軸設計不合理、加工質(zhì)量差、軸承精度低、聯(lián)軸器平行度差、徑向力過(guò)大等。

三、機械密封故障處理

1、機械密封零件故障處理

機械密封件失效，需及時(shí)更換。為了提高密封效果，對靜環(huán)和靜環(huán)的表面粗糙度和平整度的精度提出了更高的要求。靜環(huán)和靜環(huán)的層壓面寬度較窄，一般在2~7mm范圍內。

2、機械密封振動(dòng)與熱處理

如果動(dòng)靜環(huán)與密封腔間隙過(guò)小，則需要加大密封腔內徑，或減小轉動(dòng)部分外徑，以保證間隙大于0.75mm。如果摩擦副配對不當，有必要考慮改變靜環(huán)的材質(zhì)，以提高耐高溫和耐腐蝕性能。

3、機械密封介質(zhì)泄漏處理

機械密封介質(zhì)泄漏的原因是多方面的。為盡可能減少