一 實(shí)訓(xùn)目的

1． 了解密封的機(jī)理、影響因素和分類；

2． 掌握常用靜密封裝置的裝配與檢修；

3. 掌握常用動(dòng)密封裝置的裝配與檢修。

二 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1. 認(rèn)識(shí)常用各種類型的靜密封和動(dòng)密封，了解他們的應(yīng)用范圍；

2. 常用密封的裝配與檢修

（1）墊片

（2）填料密封

（3）機(jī)械密封

三 實(shí)例：

(一)密封的基礎(chǔ)知識(shí)

1.對(duì)密封的基本要求：密封性好，泄漏少，耐腐蝕，壽命長，工作可靠性強(qiáng)；

制造、安裝、維修與調(diào)整方便，成本低廉。

2.密封機(jī)理：消除或減小密封面上的間隙和密封面兩側(cè)存在的壓力差和濃度差。

3.影響因素：設(shè)計(jì)、使用、制造安裝等

4.分類：

靜密封：指接合面間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的密封，如各種容器、設(shè)備和管道法蘭接合面的密封；

動(dòng)密封：指接合面間彼此有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的密封，如泵的填料與旋轉(zhuǎn)的泵軸，活塞環(huán)與氣缸、閥桿與填料函之間的密封等。

靜密封：墊片：非金屬、半金屬、和金屬（按材料分）

按型式：O形環(huán)、C形環(huán)、金屬八角墊、橢圓墊、雙錐密封、卡扎里密封、伍德密封等等

麻繩、密封膠、密封帶等

動(dòng)密封：按運(yùn)動(dòng)形式分

往復(fù)軸密封：填料、隔膜、唇形、活塞環(huán)密封

旋轉(zhuǎn)軸密封：接觸密封：徑向：填料密封和油封；軸向：機(jī)械密封

非接觸密封：迷宮、螺旋、間隙、磁流體、全封閉密封等

5.使用的工具：手錘、大螺絲刀、剪刀、切刀、百分表、千分表、鋼板尺、各種扳手等

（二）墊片密封

1.原理：靠兩連接件間力的作用（或介質(zhì)壓力作用）壓緊密封墊片，使其產(chǎn)生彈性變形或一定的塑性變形以填滿密封面上的微觀不平通道來實(shí)現(xiàn)密封的。即利用密封面上產(chǎn)生的比壓，使介質(zhì)通過密封面的阻力大于密封面兩側(cè)的壓力差

2. 結(jié)構(gòu)：連接形式：法蘭連接與螺紋連接

密封面形式：全平面、突面、凹凸面、榫槽面及環(huán)連接面等

3.材料：石棉、復(fù)合石墨、聚四氟乙烯、退火紫銅、退火鋁、10號(hào)鋼、不銹鋼等

圖1 法蘭密封面形式

4.裝配：

（1）拆裝注意事項(xiàng)：

①組裝與拆卸時(shí)，應(yīng)注意保護(hù)法蘭的密封面，防止碰撞、劃傷密封面；

②組裝式，密封面、密封墊片要清洗干凈；

③修復(fù)后，組裝時(shí)個(gè)螺栓的預(yù)緊力要均勻；

④對(duì)有些設(shè)備，由于受溫度、振動(dòng)等因素影響，應(yīng)在螺栓預(yù)緊、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)24h后，再重新緊固一次，以保證設(shè)備安全長期運(yùn)行，尤其是人孔、視孔等部位更應(yīng)如此

⑤檢修工作完成后，一般進(jìn)行試壓，以檢查檢修后的密封部位是否密封良好，達(dá)到了規(guī)定要求。試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.25-1.5倍。

（2）裝配要點(diǎn)：

①安裝前，應(yīng)檢查法蘭的形式、密封面的粗糙度是否合格及符合要求，有無機(jī)械損傷、徑向劃痕或銹蝕等；

②對(duì)螺栓和螺母進(jìn)行檢查：形式、材質(zhì)、尺寸是否符合要求，螺母在螺栓上轉(zhuǎn)動(dòng)自如，不晃動(dòng)；螺紋不允許有斷缺，螺栓不允許彎曲；

③檢查墊片的形式、材質(zhì)、尺寸是否符合要求，是否與法蘭密封面相匹配；墊片密封面不允許有機(jī)械損傷、徑向劃痕、嚴(yán)重銹蝕、內(nèi)外邊緣破損等缺陷；

④安裝橢圓型、八角形截面金屬墊時(shí)，應(yīng)檢查墊片的截面尺寸與法蘭密封面的接觸情況，若接觸不良應(yīng)進(jìn)行研磨；

⑤安裝墊片前，應(yīng)檢查管道及法蘭的安裝質(zhì)量，如偏口、錯(cuò)口、張口、錯(cuò)孔;兩法蘭必須在同一中心線上且平行；

⑥ 墊片安裝時(shí)必須準(zhǔn)確，以保證均勻受壓

⑦螺栓上的鋼印部分應(yīng)便于檢查，露出的螺紋部分涂抹石墨粉或二硫化鉬；

⑧操作溫度超過300℃的設(shè)備，升溫一段時(shí)間后，需進(jìn)行預(yù)熱；

⑨換裝墊片時(shí)，對(duì)輸送易燃介質(zhì)的管道，應(yīng)使用安全工具（防爆工具），以免產(chǎn)生火花，導(dǎo)致火災(zāi)。

5.檢修

（1）密封墊片的檢修：如果損壞，應(yīng)按照原墊片的材質(zhì)、尺寸大小更換新墊。需自制時(shí)，領(lǐng)用相同材料。標(biāo)準(zhǔn)墊一般外購。

（2）密封面的檢修：認(rèn)真檢查密封面有無傷痕、蝕坑、裂紋等缺陷，尤其是徑向劃痕。

對(duì)劃痕和蝕坑較淺的，在不影響其強(qiáng)度的情況下，可在機(jī)床上將缺陷加工掉，重新組裝使用；對(duì)較深的缺陷，原則上更換新件。無備件時(shí)，可進(jìn)行局部補(bǔ)焊處理。

（三）填料密封

1.分類：按功能分為閥門用、離心泵用和往復(fù)壓縮機(jī)用；按材料分為橡膠、天然纖維、合成纖維、和金屬纖維等；按加工方法分為絞合填料、、編結(jié)填料、疊層填料、模壓填料等。

圖2 典型填料的結(jié)構(gòu)

2.結(jié)構(gòu)與原理：

圖為一典型的填料密封結(jié)構(gòu)。它主要由填料壓蓋、填料箱、填料、液封環(huán)及螺栓等零部件組成。壓緊螺栓產(chǎn)生的預(yù)緊力使填料產(chǎn)生軸向壓縮變形，同時(shí)引起填料產(chǎn)生徑向膨脹，由于徑向受到軸表面和填料箱內(nèi)表面的的約束，從而使間隙填塞而達(dá)到密封的目的。液封環(huán)將填料分為兩段，其目的是使填料產(chǎn)生的徑向力均勻，為保證足夠的潤滑和冷卻，可往液封環(huán)入口注入潤滑封液。

3.裝配

（1）清理填料函內(nèi)腔，檢查軸表面是否光滑，有無拉毛、劃痕現(xiàn)象；

（2）用千分表檢查旋轉(zhuǎn)軸與填料函的同軸度和軸的徑向圓跳動(dòng)量，其公差應(yīng)在允許范圍內(nèi)；

（3）檢查、測(cè)量填料襯套和壓蓋與軸套（或軸）的徑向間隙是否符合要求，四周間隙要均勻；

（4）檢查填料材質(zhì)是否符合要求，斷面尺寸與填料函和軸向尺寸是否匹配；

（5）成卷包裝的填料應(yīng)沿軸向或柱塞周長切割成單個(gè)圓環(huán)?？梢杂靡桓c軸相同的芯棒，將填料纏繞其上，然后用刀切割，切口應(yīng)傾斜45°，切成后的環(huán)接頭應(yīng)吻合。用于高壓密封的填料，必須經(jīng)過預(yù)壓成型，預(yù)壓縮的比壓應(yīng)高于介質(zhì)的壓力，可取其1.2 倍，預(yù)壓后應(yīng)及時(shí)裝入函中，以免填料恢復(fù)彈性；

（6）填料應(yīng)一圈一圈地填裝，不得同時(shí)裝幾圈。每圈在裝

圖3 螺栓擰緊順序

填前內(nèi)表面涂以潤滑劑，軸向扭開后套在軸上。安裝每個(gè)環(huán)時(shí)，用填塞工具將其壓緊。填料切口應(yīng)錯(cuò)開布置，一般切口交錯(cuò)120°。每裝一圈用手盤一次軸，以便控制壓緊力。

（7）填料裝完后，對(duì)稱地壓緊壓蓋螺栓，以免填料壓偏，用手盤動(dòng)軸或柱塞時(shí)期稍微能轉(zhuǎn)動(dòng)即可。壓蓋壓入填料箱的深度應(yīng)為0.5-1圈的填料高度，最小不能小于5mm。

（8）運(yùn)轉(zhuǎn)和試驗(yàn)。其目的是檢查是否達(dá)到密封要求和驗(yàn)證發(fā)熱程度。若不能密封，應(yīng)壓緊一些，若發(fā)熱過大，應(yīng)放松一些。調(diào)整到介質(zhì)只呈滴狀泄漏和發(fā)熱不大時(shí)，方可投入使用。

安裝時(shí)還應(yīng)注意，填料不要隨便亂放，以免表面沾污泥沙、灰塵，對(duì)軸產(chǎn)生強(qiáng)烈磨損。

4.使用

（1）定期檢查泄漏情況，超過允許量時(shí)，即使壓緊調(diào)整；

（2）定期檢查軸承是否損壞，軸的允許徑向跳動(dòng)量在0.03-0.08mm范圍內(nèi)；

（3）轉(zhuǎn)子的平衡量應(yīng)在允許范圍，以免振動(dòng)過大，引起泄漏；

（4）液封環(huán)兩側(cè)應(yīng)裝同樣硬度的填料，且對(duì)準(zhǔn)填料箱上的液封孔，使液封暢通，應(yīng)注意液封環(huán)處不得堵塞。

（5）填料應(yīng)定期更換；

（6）軟硬填料混合使用時(shí)，硬填料應(yīng)放在填料底部，軟填料放在靠近壓蓋處，且軟硬交替放置；

（7）填料損壞泄漏時(shí)，應(yīng)全部拆下，更換新填料。

（四）機(jī)械密封

1.結(jié)構(gòu)

典型結(jié)構(gòu)如右圖所示，，一般由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、動(dòng)環(huán)密封圈、靜環(huán)密封圈、彈簧、彈簧

座、緊定螺釘、防轉(zhuǎn)銷等組成。機(jī)械密封一般有四個(gè)密封點(diǎn)，如圖中1、2、3、4所示，其中3為靜環(huán)與壓蓋端面之間的密封點(diǎn)，2為動(dòng)環(huán)與軸或軸套之間的密封點(diǎn)，4 為壓蓋與泵殼或其它設(shè)備之間的密封點(diǎn)，1 為端面相對(duì)旋轉(zhuǎn)的密封點(diǎn)，2、3、4是靜密封，一般采用O形、V形密封圈等墊圈密封。

一般包括四個(gè)組成部分，即主密封、輔助密封、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。此外還有冷卻、沖

圖4 典型機(jī)械密封結(jié)構(gòu)

洗、潤滑等輔助裝置。

2.原理：

機(jī)械密封工作時(shí)，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(dòng)環(huán)和靜環(huán)互相貼合并相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于兩個(gè)密封端面的緊密配合，使密封端面之間的交界（密封界面）形成一微小間隙，當(dāng)有壓介質(zhì)通過此間隙時(shí)，形成極薄的液膜，產(chǎn)生阻力，阻止介質(zhì)泄漏，同時(shí)液膜又使得端面得以潤滑，獲得長期密封效果。

3.分類

（1）按密封的主機(jī)：泵用機(jī)械密封、釜用機(jī)械密封、壓縮機(jī)用機(jī)械密封等；

（2）按不同工作參數(shù)，分為高溫、中溫、低溫、高壓、中壓、低壓、高速、重型等等；

（3）按結(jié)構(gòu)形式分為：平衡型和非平衡型、單端面和雙端面機(jī)械密封等。

4.安裝

（1）準(zhǔn)備工作

①檢查軸與軸套的徑向跳動(dòng)、表面粗糙度、外徑公差、軸的竄動(dòng)等是否滿足精度要求；

②檢查機(jī)械密封的型號(hào)、規(guī)格是否與要求相符。各零件是否完好，密封圈尺寸是否合適，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的表面是否光滑平整。若有缺陷必須更換或修復(fù)。

③用干凈的汽油對(duì)機(jī)械密封的零件進(jìn)行清洗，然后擦干，注意保護(hù)密封面；

④安裝機(jī)械密封時(shí)，先從說明書上查到彈簧的工作長度，然后用卡尺量得彈簧的自由長度即可得彈簧的壓縮量，安裝中應(yīng)保證彈簧的壓縮量的偏差不大于1mm。

（2）檢查與測(cè)量

①動(dòng)環(huán)的浮動(dòng)性，要求動(dòng)環(huán)與軸有一定的間隙，保證間隙為0.3-0.7mm。

②固定環(huán)是否偏心 泵用機(jī)械密封中，固定環(huán)（彈簧座）與軸采用滑動(dòng)配合，間隙量很小。若間隙較大，固定環(huán)就會(huì)偏心，作用在密封面上的彈簧力不均勻時(shí)密封出現(xiàn)時(shí)泄時(shí)封現(xiàn)象

③動(dòng)環(huán)與靜環(huán)貼合面的檢查:檢查時(shí)可用90°角尺測(cè)量貼合面對(duì)軸中心線的偏差。

（3）安裝

首先分別將轉(zhuǎn)動(dòng)組件中各件與靜環(huán)組件中各件組裝完畢，并做好彈簧的初步預(yù)緊；然后完成動(dòng)環(huán)組件在軸上的安裝和靜環(huán)組件在壓蓋內(nèi)的安裝，初步測(cè)量動(dòng)環(huán)密封端面至密封腔端面的距離，與靜環(huán)密封面至端蓋端面的距離，兩者之差即為機(jī)械密封的彈簧預(yù)壓縮量，并組裝好軸承；對(duì)照技術(shù)要求的壓縮量，參照實(shí)測(cè)的壓縮量，將壓縮量調(diào)整合適，將壓蓋緊固。

安裝過程中應(yīng)保持密封的清潔和完整，不允許用工具敲打密封元件，以防止密封被損害。機(jī)械密封安裝在軸上后，用手推動(dòng)動(dòng)環(huán)應(yīng)有彈性及順利之感，然后在密封面上加些機(jī)油，將端蓋均勻壓緊，不得壓偏。

（4）檢查與試壓

安裝完畢后，用手盤車，應(yīng)保證轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，并有一定的浮動(dòng)性。對(duì)重要設(shè)備的機(jī)械密封必須進(jìn)行靜壓試驗(yàn)和動(dòng)壓試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后，方可投入正式使用。

5.運(yùn)轉(zhuǎn)

（1）啟動(dòng)前的注意事項(xiàng)：輔助裝置、冷卻系統(tǒng)是否安裝無誤；應(yīng)清洗管線以防鐵銹、雜質(zhì)進(jìn)入密封腔；用手盤動(dòng)聯(lián)軸器，檢查軸是否輕松運(yùn)轉(zhuǎn)。如果盤動(dòng)很重，應(yīng)檢查有關(guān)配合尺寸是否正確，設(shè)法找出原因并排除故障。

（2）試運(yùn)行和正常運(yùn)轉(zhuǎn)：首先啟動(dòng)液封系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)，使密封腔內(nèi)充滿介質(zhì)，然后啟動(dòng)主密封進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。如果一開始發(fā)現(xiàn)有微量泄漏，但過1-3h后逐漸減少，為正常磨合過程。如果泄漏量不減少應(yīng)停車檢查；如果機(jī)械密封發(fā)熱、發(fā)煙，一般為彈簧比壓過大，可適當(dāng)降低彈簧壓力。經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)合格后，可轉(zhuǎn)入操作條件下的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。升溫、升壓過程應(yīng)緩慢，并密切注視有無異?，F(xiàn)象發(fā)生。

6.停車

應(yīng)先停主機(jī)，再停輔助系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。停車時(shí)間較長時(shí)，應(yīng)將主機(jī)內(nèi)的介質(zhì)放凈。

7.維護(hù)

（1）要注意有無機(jī)械密封零件本身松動(dòng)而泄漏或是由于雜質(zhì)進(jìn)入端面造成發(fā)熱及一些不正常的聲音；防止干摩擦；間歇運(yùn)行的機(jī)械，注意停車后介質(zhì)干燥形成結(jié)晶或溫度降低析出結(jié)晶，啟動(dòng)時(shí)，采取加溫或沖洗措施，防止端面劃傷。

（2）觀察沖洗、冷卻等輔助裝置及儀表是否正常工作；

（3）注意機(jī)器運(yùn)行中有無異?，F(xiàn)象，如振動(dòng)或軸承損壞，都將影響機(jī)械密封的使用。

8.檢修

（1）對(duì)拆卸工作的要求：

①拆卸前應(yīng)熟悉機(jī)械密封的有關(guān)資料、圖紙及其類型結(jié)構(gòu)；

②做好準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備必要的設(shè)施和工具，并做好安全防護(hù)工作；

③有順序的拆卸，并做好標(biāo)記，以便于重新組裝；便拆卸邊觀察，分析查找造成泄漏的原因；

④拆下的舊件應(yīng)保管一段時(shí)間后再處理。在無資料或資料不全時(shí)，可按舊件材質(zhì)、規(guī)格領(lǐng)取新件。

（2）檢修方法

①動(dòng)靜環(huán)表面磨損嚴(yán)重或出現(xiàn)裂紋時(shí)，更換新件；較淺的劃痕可進(jìn)行研磨；檢測(cè)動(dòng)靜環(huán)端面與軸中心線的垂直度偏差，若超過0.05mm，應(yīng)調(diào)整或修理；

②輔助密封圈和彈簧損壞時(shí)應(yīng)更換新件；選擇彈簧時(shí)應(yīng)選擇端面平行并與中心線垂直，自由高度盡量一致，變形量盡量相等的的；

③調(diào)整軸向竄動(dòng)量到規(guī)定范圍；

④檢查軸或軸套是否磨損，如有磨損應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊、熱處理及機(jī)加工。