弹簧蓄能密封和机械密封不同之处
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弹簧对机械密封性能的影响摘要:机械密封在旋转设备上的应用非常广泛,机械密封的密封效果将直接影响整机的运行,严重的还将出现重大安全事故。
为保证机械密封长期可靠地运转,应对造成机械密封泄漏的各种因素进行分析,从而制定解决方案。
本文针对弹簧对机械密封性能的影响进行一些探讨。
关键词:弹簧;机械密封;泄漏一、前言机械密封本身是一种要求较高的精密部件,对设计、机械加工、装配质量都有很高的要求。
在使用机械密封时,应分析使用影响机械密封工作性能的各种因素,使机械密封适用于泵的技术要求和使用介质要求,这样才能保证密封长期可靠地运转。
机械密封因其密封性能可靠、泄漏量小、能耗低、寿命长等优点而广泛用于泵类设备的轴封,目前70%-80%工业水泵配备了机械密封。
本文就是从弹簧对机械密封性能的影响方面进行一些探讨。
二、机械密封作原理机械密封又叫端面密封,通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。
其中动环随泵轴一起旋转,动环和静环紧密贴合组成密封面,以防止介质泄漏。
动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。
三、机械密封泄漏点分析如图所示,机械密封可能泄漏途径主要有6处:1.密封副密封面处泄露a处泄露2.静环与压盖的辅助密封件b处泄露3.动环与轴(或轴套)的辅助密封c处泄露4.压盖与密封箱体之间静密封d处泄露5.轴套与轴静密封e处泄露6.动环镶嵌结构配合f处泄露其中,a、b、c三处为动密封,a处密封面是主要密封面,是决定机械密封摩擦、磨损和密封性能的关键,同时也决定机械密封的工作寿命。
据统计,机械密封的泄露约有80%-95%是由于密封端面密封副造成的;b、c处是辅助密封面,是决定机械密封密封性和动环追随性的关键,特别是c处密封面,首先要防止因锈蚀、水垢、结焦等原因而造成的动环无法动弹;d、e、f处为静密封,应根据介质选用相容材料的密封垫或相应的配合。
四、机械密封弹簧的分类及外观要求1.弹簧表面外观应光滑,不应有肉眼可见的有害缺陷,但允许有深度不大于直径径公差一半的个别小伤痕存在。
机械密封和软填料密封相比的优缺点发布时间:2009-06-30 09:34:49 来源:本站原创作者:无忧备件网机械密封是机械设备中常用的一种密封形式,机械密封在实际应用中也体现出很多的特点,为了让大家更明确的了解机械密封的优点和缺点,我们特别将机械密封与软填料密封进行了比较,以下是比较的结果。
1、机械密封的可靠性高机械密封的可靠性要比软填料密封更高,在长周期的运行中机械密封会表现出稳定的密封状态,只有极小量的泄漏。
机械密封的泄漏量按照统计数据来看,只为软填料密封的百分之一,可见机械密封的可靠性更好。
2、机械密封的使用寿命长机械密封的使用寿命很长,在中性液体类介质中的工作时间可达2年以上,在油类介质中的工作时间能达到1年以上,而在化学类介质的环境中也能工作长达半年以上。
3、机械密封的摩擦性能好机械密封的摩擦功率小、对轴承和轴套的磨损小,一般来说机械密封的摩擦功率消耗在软填料密封摩擦消耗的一半以下,而对轴承和轴套基本不会形成磨损。
4、机械密封的适应范围广机械密封的材质决定了机械密封能够适应高温、低温、高压、高转速的工作环境。
机械密封具有抗腐蚀能力,可用于腐蚀性介质、含磨粒介质的密封工作。
另外,机械密封的抗振动能力强,对振动、偏摆和倾斜的反应不敏感。
5、机械密封的工艺要求高机械密封与软填料密封相比,对制造工艺的要求更高、设计结构也更为复杂,因此机械密封的安装和更换都要求操作人员具有一定的技术水平。
机械密封的这一特点决定了它的售价高、一次性投资额高,且事故处理的难度较大。
软密封填料,俗称软填料,是一种新的无石棉高分子材料合成的密封填料,外观如胶泥状具有特殊的可塑性,能够在填料涵内由两端盘根环封闭住填料后形成圆筒状的滑块,与轴的相对运动面之间产生非常薄的液膜,由于软填料的特殊材料的作用,产生的摩擦热接近于零。
因此是世界上产生摩擦阻力最小填料之一,而填料之间高分子阻隔剂的作用保证了介质之间的不渗漏。
因此,该种填料是唯一一种可塑的、低摩檫而不需冷却水冲洗的泵用填料。
什么是弹簧蓄能密封什么是弹簧蓄能密封圈弹簧蓄能密封,是spring variseal(弹簧复合密封)的简写,也就是泛塞封。
“泛塞”本身就是“复合密封”的音译,所以在“泛塞”的后面没有必要加“密封”二字,若按照习惯叫法,加上该二字也行。
当然,按照中文直接说“弹簧蓄能密封”更好。
右图为泛塞的典型结构,分内外不同的两个部分,外部为特种功能塑料,内部为特种材质的不锈钢弹簧。
塑料和不锈钢的材质都因不同的工况和工作介质而不同。
一般的,塑料的材质有:纯四氟乙烯,填充四氟乙烯,超高分子量聚乙烯,聚酰亚胺,聚醚醚酮等。
不锈钢的材质则一般有SUS301,SUS304,SUS316和SUS718等。
外部的塑料套与要密封的两个面接触,起密封的作用,所以要求摩擦系数低,强度高,耐磨损,耐工作介质,耐工作环境高温典型泛塞结构或低温。
内部的不锈钢弹簧为外部的密封套提供压力,使密封套一直紧紧的被压在密封接触面上,防止泄漏,特别是当内部压力较低,为零压甚至负压的时候,弹簧就是密封压力的唯一来源。
对于弹簧的要求较简单:耐环境高低温,耐腐蚀,弹性力相对恒定。
这几点要求虽然不多,但不易达到,对于弹簧的材质,工艺和形状要求高。
泛塞是人们开发最新形式的密封,与格莱圈、斯特封等组合密封一样,充分的利用各组成材料的优越性能,从而性能远远超越任何单一材料的密封件。
它与以前的各种形式密封件相比,既有显著优点,也有明显的缺陷。
典型泛塞结构各种形式截面的泛塞优点:1,耐高低温的范围大大增强,低温可以达到-200°C,高温到300°C左右,这对以前的各种形式密封不可想象。
2,摩擦系数更低,虽然格莱圈和斯特封的密封材料可能与泛塞的一样,摩擦系数较低,但同样材质的泛塞,摩擦系数会更低,特别是工作压力大的时候,区别极为显著。
3,寿命更长,如果材料是泛塞的常用材料:填充四氟乙烯和不锈钢,其储存寿命无限期,使用寿命也较其他的形式密封件要长,在有些工况下也是无限期,这对于一些特定用途的油缸非常重要。
机械密封技术要点及专业分析一、引言机械密封是一种广泛应用于各类机械设备的重要部件,其作用是防止流体介质泄漏,确保设备安全、稳定运行。
本文将介绍机械密封的基本结构、工作原理、特点及选用原则,同时对机械密封技术的发展趋势进行展望。
二、机械密封的基本结构与工作原理1.基本结构机械密封主要由静环、动环、密封圈、弹簧、推环等组成。
其中,静环固定在设备上,动环则安装在轴上,随轴一起转动。
密封圈一般采用石墨、陶瓷等材料制成,用于在动静环之间形成密封面。
弹簧和推环的作用是施加压力,使动静环紧密贴合。
2.工作原理机械密封的工作原理基于流体静压力和弹性元件的弹力共同作用。
在设备运行过程中,动环随轴一起旋转,静环保持静止。
由于流体静压力的作用,动静环之间形成一层极薄的液膜,阻止了流体的直接泄漏。
同时,弹簧的弹力作用使动静环紧密贴合,进一步增强了密封效果。
三、机械密封的特点及选用原则1.特点机械密封具有密封性能好、摩擦功耗低、使用寿命长等优点。
同时,由于其结构紧凑,适应性强,可用于各种不同类型和规格的机械设备。
2.选用原则在选用机械密封时,需要考虑以下因素:(1)密封介质:根据介质性质选择合适的密封材料和结构。
(2)工作条件:考虑工作压力、温度、转速等条件,选择适合的机械密封类型。
(3)设备结构:根据设备结构特点选择合适的机械密封结构形式。
(4)经济性:在满足使用要求的前提下,尽量降低成本。
四、机械密封技术的发展趋势与展望1.高性能密封材料的研究与应用随着科技的发展,新型的高性能密封材料不断涌现。
如碳化硅、氮化硅等陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀、强度高等优点,可用于恶劣工况下的密封。
同时,高分子材料如聚四氟乙烯(PTFE)等也因其优异的化学稳定性、耐磨性和低摩擦系数等特点而在机械密封中得到广泛应用。
2.智能控制技术的应用随着智能控制技术的发展,机械密封的控制方式也在逐步升级。
通过引入传感器和执行器,实现对机械密封的实时监控和自动调节,提高了设备的运行效率和安全性。
机械密封的种类及其特点分析机械密封的种类及其特点分析1、推压型机械密封和非推压型机械密封推压型机械密封指辅助密封沿轴或轴套机械推压来补偿密封面磨损的机械密封,通常就是指弹簧压紧式机械密封。
非推压型机械密封用于辅助密封固定在轴上的机械密封,通常为波纹管机械密封。
推压型机械密封和非推压型机械密封特点的比较见下表。
表推压型密封和非推压型密封特点的比较2、平衡型机械密封和非平衡型机械密封机械密封密封腔中的压力作用在动环上形成了闭合力,端面间的液膜形成开启力。
载荷系数K>1,密封为非平衡型机械密封。
一般非平衡型机械密封只能用于低压。
当压力大于一定的限度,密封面间的液膜就会被挤出。
在丧失液膜润滑及高负荷的作用下,机械密封的密封端面会很快损坏。
非平衡型机械密封不能平衡液体对端面的作用,端面比压随流体压力的上升而上升。
载荷系数K<1,密封为平衡型机械密封。
平衡型机械密封内装式密封轴上的台阶使密封端面延径向内移但不减少密封面的宽度。
密封的开启力不变,但由于动环有较大的面积暴露在液体中,因此,闭合力被平衡了相当一部分。
平衡型机械密封外装式密封的平衡方法除作用力方向恰好相反外,其余与内装式机械密封相同。
在这种情况下,要增加闭合力中的液压的份额,以抵销机械密封端面间液膜的开启力。
平衡型机械密封能部分平衡液体对端面的作用,端面比压随流体压力的上升而缓慢上升。
一般非平衡型机械密封只能用于低压,但对润滑性能差,低沸点,易汽化介质及高速工况,即使在低压下,也应选用平衡型机械密封。
因为对于非平衡型机械密封,当机械密封腔压力上升时,会将密封端面间的液膜挤出,使机械密封的密封面很快损坏。
平衡型机械密封能用于各种压力场合。
3、单端面机械密封、无压双重机械密封和有压双重机械密封单端面机械密封是只有一对摩擦副,结构简单,制造、拆装容易,一般只需设置冲洗系统,不需要外供封液系统。
有压双重机械密封(原称为双端面机械密封)指有两对摩擦副,结构复杂,需要外供封液系统,有压双重机械密封密封腔内通入比介质压力高0.5~1.5bar的隔离液,起封堵、润滑等作用,隔离液对内侧密封起到润滑作用。
一种弹簧蓄能金属密封圈的制作方法随着工业技术的不断发展,密封圈在工程设计中扮演着至关重要的角色。
而在一些特定领域,例如高压、高温、高速等工况下,传统的密封圈已经难以满足需求。
研究开发新型的密封圈材料和制作方法成为了当今工程领域中的热点之一。
近年来,一种弹簧蓄能金属密封圈逐渐受到了人们的关注。
这种密封圈具有良好的密封性能和耐磨性,通常用于高压、高温等苛刻的工作环境。
本文将介绍一种制作这种弹簧蓄能金属密封圈的方法,希望能为相关领域的工程师和研究人员提供一些参考和帮助。
1. 原料准备制作弹簧蓄能金属密封圈的首要步骤是准备原料。
一般情况下,我们需要准备高品质的金属材料,通常选择不锈钢、铜、铝等具有良好韧性和弹性的金属作为原料。
还需要配备一些特殊的合金材料,用于提高密封圈的耐磨性和耐腐蚀性能。
2. 材料加工在准备好原料之后,下一步是进行材料加工。
首先需要将选定的金属材料进行切割、成型等预处理工序,以便后续的成型和加工。
切割和成型需要根据设计图纸精准操作,确保加工出的零件尺寸和形状符合设计要求。
3. 弹簧设计与制作弹簧是弹簧蓄能金属密封圈的重要组成部分,它的设计和制作直接影响着密封圈的性能。
在设计弹簧时,需要考虑到工作环境的压力、温度、介质等因素,合理确定弹簧的形状、尺寸和材料。
制作弹簧通常采用机械加工或热处理工艺,确保弹簧具有良好的弹性和疲劳寿命。
4. 密封圈装配经过上述工序的准备工作之后,接下来是将各个部件进行装配。
首先将预加工好的金属部件进行组装,然后进行焊接、精密加工等工序,最终形成完整的弹簧蓄能金属密封圈。
装配过程需要严格控制各个工序的质量,以确保密封圈的性能和可靠性。
5. 性能测试与改进制作完成的弹簧蓄能金属密封圈需要进行严格的性能测试,包括密封性能、耐压性能、耐磨性能等多个方面。
通过测试数据的分析,可以发现产品存在的问题和不足之处,并进行改进和优化。
调整弹簧的材料和工艺,优化密封圈的结构设计等,以提高产品的性能指标。
弹簧蓄能密封(SES)和机械密封的不同之处
1.设计理念和所需知识不同
-弹簧蓄能密封(SES):基于高分子材料(塑料)的相关知识进行石油、液化天然气应用设计;
设计标准:API 6D,ISO15848
-机械密封:基于金属材料、陶瓷材料等相关知识进行水泵应用设计。
设计标准:GB/T33509-2017
2.原材料不同
-弹簧蓄能密封(SES):特氟龙、高密度聚乙烯;
-机械密封:316不锈钢、陶瓷。
3.应用范围不同
-弹簧蓄能密封(SES):石油、液化天然气;
-机械密封:水泵、污泥泵。
4.生产工艺不同
-弹簧蓄能密封(SES):使用模压、烧结;
-机械密封:不锈钢棒材机加工。