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為平衡盤方法平衡軸向力的工作原理。平衡盤工作時自動改變平衡盤與平衡環(huán)之間的軸向間隙b,從而改變平衡盤前后兩側的壓差,產(chǎn)生一個與軸向力方向相反的作用力來平衡軸向力。機械密封的原理及要求機械密封是靠一對相對運動的環(huán)的端面A(一個固定,另一個與軸一起旋轉,見圖1)相互貼合形成的微小軸向間隙起密封作用,這種裝置稱為機械密封。由于轉子竄動的慣性作用和瞬態(tài)泵工況的波動,運轉的轉子不會靜止在某一軸向平衡位置。平衡盤始終處在左右竄動的狀態(tài)。平衡盤在正常工作中的軸向竄量只有0105 ~011 mm,滿足機械密封的允許軸向竄量015 mm的要求,但平衡盤在泵啟動、停機、工況劇變時的軸向竄量可能大大超過機械密封允許的軸向竄量。
泵軸的撓度偏大
機械密封又稱端面密封,是一種旋轉軸向的接觸式動密封,它是在流體介質和彈性元件的作用下,兩個垂直于軸心線的密封端面緊密貼合、相對旋轉,從而達到密封效果,因此要求兩個密封之間要受力均勻。(7)機械密封裝配:在動、靜環(huán)鏡面上涂一層潔凈的20號潤滑油。但由于泵產(chǎn)品設計的不合理,泵軸運轉時,在機械密封安裝處產(chǎn)生的撓度較大,使密封面之間的受力不均勻,導致密封效果不好。
機封靜環(huán)(Seat)與動環(huán)(Seal Face)接觸的端面間隙,是主要密封面,它決定了機械密封的摩擦、磨損和密封性能的關鍵,同時也決定了機械密封的使用壽命。
動環(huán)(Seal Face)由彈簧加載軸向可以自由移動,以保持與靜環(huán)(Seat)接觸。泵經(jīng)過長時間運行后,平衡盤與平衡環(huán)摩擦磨損,間隙b隨著增大,機械密封軸向竄量不斷增加。軸向移動性允許對磨損、偏心和軸的熱位移自動補償。O形圈起輔助密封作用,可以起到徑向密封和緩沖作用,使整個密封在徑向不發(fā)生剛性接觸。靜止情況下,動環(huán)和靜環(huán)的研磨端面處于機械接觸,但是當軸旋轉時,復雜的摩擦作用發(fā)生在端面和被密封流體之間。
機械密封的大多數(shù)主要特性是其控制密封功能、摩擦力、磨損和壽命的自動界面潤滑機理。一切取決于穿過界面并建立潤滑膜的液體以便密封在實際無接觸(通常是混合磨擦,介于干摩擦和完整液膜之間的潤滑摩擦狀態(tài))條件下運行。
在腔體壓力作用下介質穿過密封摩擦副端面;表面張力和離心力在此時影響不大。密封件是防止流體或固體微粒從相鄰結合面間泄漏以及防止外界雜質如灰塵與水分等侵入機器設備內部的零部件的材料或零件(1)選擇合適的密封件材質和液壓油,以及對工作溫度的適應性,對油的相容性。隨著流體徑向流過端面,流體壓力持續(xù)下降直到它達到外部背壓(一般為大氣壓力),此壓力作用類似于流體靜承的承載功能。密封承載能力取決于壓差和界面間隙的形狀變化,數(shù)學分析比較復雜,可參考機械密封相關書籍,如顧永泉、蔡仁良等人的書。