釜用完全剖分式机械密封改进设计研究.pdf

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1、第37卷第3期化工机械299摘方关由釜用完全剖分式机械密封改进设计研究王洪群。虞培清(浙江长城减速机有限公司)要根据釜用完全剖分式机械密封的市场需求。对目前产品存在的缺陷进行分析研究，并给出解决案。键词釜用机械密封泄漏分析改进设计图分类号TQ051．21文献标识码A文章编号0254-6094(2010)03-0299-04机械密封设计理论相对成熟，很多文献¨qo对此都有详尽的论述，利用这些知识以及借助设计手册【41可进行常规设计。釜用机械密封的一个最大特点是常常用于大直径的搅拌设备上，维修和更换难度极大，若实现机械密封的剖分结构设计，避免在每次的维修更换时

2、拆装轴上的其它大型部件和紧阎部件，将给生产带来很大便利并由此产生可观的经济效益。关于剖分式机械密封的研究设计已有相关报道”冉·，但还有很多不足之处有待改进，诸如工作压力过低，密封圈的结构设计难于实现，密封环的半分断口生产工艺不稳定等。本文对此展开分析探讨。1机械密封剖分泄漏分析根据实际需要，剖分式结构通常应用在工作压力不是很大(不大于0．4MPa)，利用单端面机械密封的场合。正常机械密封的泄漏点包括主密封处(摩擦端面)、副密封处(补偿密封环上密封圈配合处)和其它辅助密封处(由O形圈或垫圈实现的静密封处)。当机械密封进行剖分改进后，其泄漏点也发生了一些变化。

3、1．1主密封泄漏剖分后动环和静环都是半分结构，将他们组装后形成摩擦端面时，各自的平面度将难以保证，容易造成摩擦端面的缝隙加大而引起泄漏。1．2副密封泄漏正常机械密封情况下的副密封泄漏只在补偿环密封圈和与之配合的柱面上产生，剖分后密封圈不再均匀完整，无论采取什么措施实现轴向密封，保证密封圆周的一致性都是首要考虑的问题。1．3辅助密封泄漏辅助密封一般出现在两种情况，其一是静环或非补偿环上密封圈和与之配合的柱面或平面之间的密封，其二是机械密封与安装面之间的密封。因为剖分改进，密封圈原有的均匀完整性被改变，如何实现可靠密封是关键。1．4半分面泄漏半分面泄漏是对机械

4、密封剖分改进后产生的全新问题。新增加的泄漏处包括动环半分面、静环半分面，静环座法兰半分面(如果需要剖分式)。剖分改进后在考虑将这些新增加的泄漏处进行密封设计的同时，还要考虑对剖分件的准确定位问题，包括半分件组合的轴向定位和径向定位，这是保证剖分成功与否的重要问题之一。2密封设计综合考虑上述的全部泄漏处进行密封设计，并尽可能用安装[艺的合理性来保证密封，减少或避免人为安装水平的影响程度。2．1主密封设计剖分结构对摩擦端面的影响取决于两个半分动环和两个半分静环的准确定位。两个半分动环借助于半分动环座和半分动环座夹紧环的束缚而成圆。图l示意其结构和功能原理。半分

5、动环夹·王洪群，男。1960年6月生。高级工程师。浙江省温州市，325028。300化工机械2010年紧环的紧固过程中，半分动环座自然趋于正确位置并束缚其中的动环成圆，从而保证了摩擦端面的平面度。弹簧位动环鹰夹紧环动环位图1半分动环座和半分动环座夹紧环结构示意图两个半分静环借助于半分静环压盖和半分静环压盖夹紧环的束缚而成圆(图2)。摩擦端面平面度由图2所示的结构和下部配合的静环座共同保证，通常静环座不作为易损件半分，若用户有特殊要求需要对静环座剖分时，可按照图l中的结构对半分静环座进行夹紧定位。置盖环位图2半分静环压盖和半分静环压盖夹紧环结构示意图2．2副

6、密封设计剖分改进后，正常机械密封的副密封0形圈被两个分别置于各自半分动环上的0形圈取代，在非半分面位置的各处，轴向有两道0形圈密封，在半分面处，两个半分动环0形圈各自用近似半圆形折回，并在此过渡区对应半分面一侧用细砂轮磨至半圆。组装合并时两个半分动环0形圈靠拢一起形成圆，各处O形圈变形量仍按正常机械密封理论设计，其结构原理示于图3。半分动环('动环半分l矗f半分动环半分静环静环半分面半分静环‘J图3副密封结构原理示意图2．3辅助密封设计首先研究静环与静环座之间的密封。其密封设计同副密封的结构原理一样，剖分改进后，正常机械密封的静环0形圈被两个分别置于各自半

7、分静环上的0形圈取代，在非半分面位置的各处，轴向有两道0形圈密封，在半分面处，两个半分静环0形圈各自用近似半圆形折回，并在此过渡区对应半分面一侧用细砂轮磨至半圆。组装合并时两个半分动环0形圈靠拢一起形成圆，各处0形圈变形量仍按正常机械密封理论设计，结构原理也示于图3。若静环座也剖分改进，机械密封与安装面之间的密封0形圈被两个半分安装密封圈取代，这时属于径向密封，在非半分面位置的各处，径向有两道密封圈密封，在半分面处，两个半分安装密封圈各自用近似半圆形折回，并在此过渡区对应半分面一侧用细砂轮磨至半圆。组装合并时两个半分安装密封圈靠拢一起形成圆，各处密封圈变形

8、量仍按正常设计，结构原理示于图4。2．4半分面密封设计机械密封剖分