在密封端面接觸和摩擦正常時,能夠進入密封端面的固體雜質都是極細微的,也容易被密封水沖走,因此,對密封泄漏沒有什么影響。較大固體顆粒進入密封端面,造成磨損加劇的情況,都是在密封工作不正常時發生的。大體分為以下幾種情況:
(1)在停機或檢修后,試車初期,由于管路較臟或密封水質不好,固體雜質容易進入密封端面。因此,機械密封摩擦面磨損較快。
(2)雙端面機械密封在密封水壓力波動,甚至低于泵、機內壓力時,泵體內帶有雜質的化工介質從內端面進入密封室,部分雜質存留在密封端面上,造成磨損加劇,單端面內裝機械密封,由于介質壓力波動,密封端面進入雜質的可能性較雙端面小得多,相對壽命較長。
(3)由于種種原因雜質進入密封端面。過氧機械密封端面早期嚴重磨損,從磨損機理來看,主要是顆粒磨損,粘著磨損只有在個別情況下才能發生,因此,我們只討論顆粒磨損。過氧顆粒磨損速率是很高的,大大降低了機械密封的使用壽命。顆粒磨損不僅使軟密封環(石墨環)摩損,而且使硬密封環(主要是硬質合金動環)磨損,顆粒磨損表面有明顯的大致規則的刻痕和溝槽。顆粒磨損的實質是硬的顆粒在垂直分力作用下,刺入摩擦面,而在切向分力作用下作相對運動,從而使摩擦表面進行微切削和犁皺的過程。顆粒磨損不僅與材料的硬度和端面比壓有關,而且和材料的顯微組織、試驗溫度、載荷性質和應力大小、磨粒的尺寸和硬度以及摩擦面的化學性質等因素有關。
組合密封優點是結構緊湊;節省安裝空間;摩擦阻力小。
組合密封的原理是利用彈性體擠壓后的支撐力來實現密封環和金屬表面的密封作用,并可當密封環磨損后給以補償。具有良好的自密封作用,用于低壓和高壓的密封效果都較好。低壓時,靠彈性體的預緊力實現密封作用;高壓時,隨液壓油的壓力而自動提高其密封作用。好的密封件要求好的結構設計和材料性能。主密封環材料的彈性和耐磨性要好,彈性體材料的彈性要好、變形能力要強、擋圈和導向環材料的抗擠壓能力要好。以格來圈和斯特封的應力分布圖為例介紹擠壓型組合密封的原理。
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