羅茨風機機械密封原理及拆裝要點

羅茨風機機械密封原理及拆裝要點

山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

羅茨鼓風機為裝置的核心設備，一旦羅茨風機停機或產生故障，將直接導致整個裝置停車，更嚴重的將影響上游裝置的停車，直接影響裝置的安全生產乃至公司的經濟效益。
一、機械密封原理及失效原因分析
機械密封工作時，由密封流體的壓力和彈性元件的彈力等引起的軸向力使動環和靜環互相貼合并相對運動，由于兩個密封端面的緊密配合，使密封端面之間的交界（密封界面）形成一個微小間隙，當有壓介質通過此間隙時，形成極薄的液膜，產生阻力，阻止介質泄漏，同時液膜又使得端面得以潤滑，獲得長期密封效果。
機械密封失效主要原因如下：（1）備件質量，元件制造精度不能滿足要求，從機械密封來看，圓柱銷加工粗糙，不能保證動環在彈簧力的作用下及時補償變形量，雖然在安裝前對其進行了打磨，但是其精度不能保證。（2）設計缺陷，在壓縮機機械密封設計過程中，也存在問題，此機械密封為雙端面機械密封，外側的動靜環在長周期運行過程中，機組內部不能為其提供充足的潤滑，也是導致機械密封損壞的原因。（3）工藝條件，密封圈加工未考慮工藝條件，廠家制造的靜密封O型圈在加工過程中未考慮現場實際工況，造成機械密封的泄漏。
二、機械密封拆前的準備工作
機械密封拆前需做如下準備：（1）檢查機械密封的型號、規格是否符合設計圖紙的要求，所有零件（特別是密封面、輔助密封圈）有無損壞、變形及裂紋等現象，若有缺陷，必須更換或修復；（2）檢查機械密封各零件的配合尺寸、粗糙度和平行度是否符合設計要求；（3）使用小彈簧機械密封時，應檢查小彈簧的長短和剛性是否相同；（4）檢查主機的竄動量、擺動量和撓度是否符合技術要求，密封腔是否符合安裝尺寸，密封端蓋與軸是否垂直（一般要求為：軸竄動量不大于±0.5ram、旋轉環密封圈處的軸擺動量不大于0.06mm、軸最大撓度不大于0.05mm、密封端蓋與墊片接觸平面對中心線的不垂直度允許差為0.03―0.05mm ；（5）應保持清潔，特別是旋轉環、靜止環密封面和輔助密封圈表面應無雜質，勿用不清潔的布擦拭密封面；（6）不允許用工具敲打密封元件，以防密封件被損壞。
三、機械密封的拆裝
機械密封拆除步驟為：（1）在拆前，應對機械密封進行打壓試驗（試驗壓力1kg），確認是否泄漏，記錄泄漏的數據，確認更換的數量；（2）從機架上拆下機械密封的專用支架安裝在機械密封上；（3）拆除固定螺釘；（4）均勻頂出機械密封，做好安裝位置記號。
機械密封安裝步驟為：（1）確認轉子-Di-片成“丁”字狀態；（2）清洗機械密封表面、更換密封圈，輔助密封上涂上稀油；（3）用記號筆引出軸頸上鍵槽位置；（4）專用支架安裝在機械密封上，動密封上不上螺釘； （5）轉動動密封，使動密封上鍵槽與軸頸上鍵槽位置相對應；（6）對角安裝導向螺栓（專用螺栓）；（7）螺母均勻帶進；（8） 打入連接鍵；（9）安裝機械密封固定螺釘，螺釘涂中等強度厭氧膠；（10）拆卸專用支架。
四、機械密封的檢查
總體檢查的內容包括以下幾方面：（1）密封端面。在安全拆卸的情況下，應避免對密封端面進行不必要的清洗或沖洗，對密封面直觀檢查。（2）尺寸檢查。做必要的標記和測量，以便確定密封工作長度、密封端面對軸線的垂直度、密封端面對軸線的同軸度、軸向竄量、軸的徑向跳動、晃動及撓度。（3）可能的泄漏途徑。對零件表面進行檢查，找出全部可能產生異常泄漏的原因。（4）沉積物及碎片。清洗前應檢查外來的雜物污物、磨損顆粒、破損元件產生的碎渣以及腐蝕產物等。（5）密封浮動性。沿長度方向在上部和下部輕輕掀動密封，檢查是否可以浮動。（6） 密封部件的清洗。清洗時應避免清除任何有助于對密封失效機理進行分析的重要證據（特別是密封端面），避免使用硬刷子、尖硬工具、有研磨料的清洗劑或強力溶劑（它們有可能損壞彈性元件）。
機械密封早期失效檢查內容包括以下幾方面：（1）端面密封。檢查咬傷、擦痕及裂紋（使用低倍數放大鏡）；檢查端面的接觸狀況，包括外來物卡在端面之間、一個或兩個端面變形以及端面拋光不良；檢查熱疲勞，包括干摩擦狀態下運行情況、熱裂/熱裂紋、點蝕、開槽、撕脫、脫皮以及皰疤等。（2）輔助密封。檢查咬傷、擦痕、硬切傷及撕裂等；靜密封是否扭曲、擠壓或畸變；輔助密封與配合面之間由于旋轉運動而引起的擦傷痕跡、過量的體積變化或壓縮屈服變形以及與輔助密封接觸的密封件表面的磨損。（3）傳動機構。檢查裝配是否正確、有無錯誤的標定和遺漏件；檢查與輔助密封相關的，有時還作為傳動件的輔助密封件的損壞。（4）端面加載附件。檢查型號是否正確、裝配是否正確、有無錯誤的標定和遺漏件。
五、機械密封裝配不良時的弊端及失效解決措施
機械密封裝配不良時存在著以下弊端：（1）彈簧壓力太大。使得壓縮機出現功率上升、過熱、冒煙、發聲、不正常泄露、大量析出磨損生成物及不正常振動的現象，導致轉機構與傳動機構打滑、開裂、早期磨損、燒結、刮傷或破壞。（2）彈簧壓力太小。出現泄漏，導致無變化動環不能動作。（3）旋轉部分和靜止部分接觸。使得壓縮機出現過熱、泄漏和發聲的狀況，導致密封破壞。（4）裝配傾斜。出現泄漏，導致密封圈、軸和傳動部分磨損。（5）螺釘擰得不當。出現泄漏，導致密封圈和軸磨損。
機械密封失效解決措施：（1）從設備本身講，首先，對原廠采購的機械密封備件嚴格把關，將上述不足之處反饋給機械密封制造廠家，以便對其進行改進；其次，對設備進行改進，從供油總管上向外側動靜環腔內加引油管，連續向動靜環摩擦副供油，給摩擦副提供沖洗、冷卻和潤滑的條件，并且將軸承座的回油孔減小，保證密封腔內有一定的壓力。此外，廠家在加工過程中必須按照現場實際工況加工備件；（2）從工藝操作方面講，在啟動前按照啟動步驟對設備進行盤車，設備運行過程中，盡量減小生產的波動，設備振動越小對機械密封長周期運行越有利；（3）從現場安裝方面講，首先檢查機械密封各組件是否齊全；其次，密封表面粗糙度達到設計要求；第三，保證軸套表面光滑；第四，保證機械密封的壓縮量；最后每次盡量更換靜密封圈
結束語
由于羅茨鼓風機機械密封結構復雜、拆裝不便，機械密封裝配就顯得尤為重要。錦工JGR羅茨風機在投用的過程中多次出現機械密封損壞和漏油問題，主要原因是入口過濾器堵塞，使得壓差增大，設備產生振動，最終導致機械密封損壞。除了通過強化過濾裝置，機械密封的裝配是否良好也是影響密封使用的一個重要因素。

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