深圳销售109橡胶波纹管机械密封生产商 MG1水封
价格:50.00起
波纹管式机械密封的设计和生产要求
波纹管式机械密封由于性能优异,可靠性高,可用于高转速、高压力、高温及低温等工况,因而被广泛应用于液体火箭发动机涡轮泵密封装置之中。液氧泵机械密封工作温度为一183℃,工作压力为1~2MPa,端面平均线速度为60~75m/s。该密封要经受涡轮泵轴向和径向较大振动载荷。设计液氧泵机械密封用时,不仅要遵守一般弹性元件的设计准则,还要遵守火箭发动机对密封要求所产生的设计准则。金属波纹管的机械密封
机械密封用金属波纹管在生产、装配、试验过程中,轴向如果产生拉伸塑性变形,导致金属波纹管自由高度偏离设计值,密封装配后波纹管将会受压,密封摩擦功耗,从而降低了密封工作可靠性。所以设计密封时,不仅要遵守一般弹性元件的设计准则,还要考虑波纹管轴向拉伸塑性变形对密封设计准则的影响。金属波纹管密封的设计要求
液氧泵机械密封设计的一般要求为:密封结构简单可靠,且不需要密封系统;发动机预冷充填时,密封泄漏量为零;发动机工作时,密封后端只允许泄漏少量气氧;要求密封具有多次启动工作能力。
SiC碳化硅一种新型陶瓷,由于高密度成形技术的发展,80年始,国外纷纷用它作高PV值的组对材料,是到
目前为止发现的好的摩擦副材料,具备各种优良性能。重量轻,为WC的1/5,比强度高,摩擦系数小,硬度略
高于硬质合金,HRA90~94,抗辐射性好,具有一定的自润滑性,组对性好,化学稳定性、耐热性、热传导性都
很优异。在500℃以下,几乎耐所有的酸和碱,除振动冲击大,或有颗粒介质场合外,几乎所有的硬质合金都可
用它取代,价格略比WC便宜。
缺点:脆性材料,抗机械冲击性稍差。
由于制造工艺不同,性能略有差异,目前主要有4种类型:
1、 反应烧结SiC(SiC+Si 组成的致密烧结物)
[(α-SiC 粉+石墨粉+助熔剂)混和+有机粘结剂]压制成型,放入Si 粉坩锅内,在真空炉加热1600~1800 ℃,生成β-SiC。 这种SiC 由α-SiC、β-SiC、 游离硅组成,由于游离Si 和孔隙的存在,它不耐强碱和氧化性介质。
优点:收缩率小,耐热冲击性好,成本低,适于批量生产。
2 、常压烧结SiC
采用超细SiC 粉(粒度在0.1~0.2μm), 加适当的添加剂、粘结剂压制成型,然后在2000~2200 ℃的温度下烧结而成。适用于数量少,规格品种多的密封环。致密度高达97% 以上。
3、热压烧结SiC
粒度≤1μm的SiC粉,加上适当的添加剂,装入石墨模具内,在2000~2100℃的热压炉内加压(30~50MPa)制成。这是SiC中化学稳定性好的一种。(因为在氧化气氛下,表面生成了一种SiO2保护膜,耐腐蚀性好。)质密度高达97%以上。
4、气相渗透SiC(又叫硅化石墨)
以石墨为基体,按终产品形状加工好后,导入Si源,采用化学气相沉积法在1800~2200℃的高温下反应生成。,渗透层厚度可达1.5mm,成SiC表层,表层还有10%的石墨,具有气体不渗透性,C、Si之间无明显的边界层。这种SiC既具有碳石墨优点,又具有SiC特性,是一种很有前途的碳基复合材料。气相渗透SiC与常压烧结SiC组对,可用于高速场合,即使处于半干摩擦工况条件下也不易产生卡滞与擦伤。
正确选择机械密封是防止液泵泄漏关键
109橡胶波纹管密封只适用于低压0.8Mpa以下的工况。
腐蚀磨损问题
由于多种原因,例如包括轴承的公差、轴端余隙、振动和主轴偏差,都会使液泵的主轴产生径向和轴向运动。此外,由于将接触面之间保持平行是十分困难的,因此机械密封本身的内部产生移动也是很正常的。这类移动往往是由于设备和安装公差、热膨胀、管路应力或主轴调试不当所造成。
为了使密封面之间始终保持互相配合,弹簧起到了机械密封与运动主轴之间的恒定调节作用。当旋转面和主轴之间采用人造橡胶密封时,该弹性体就会在主轴上来回运动。这种重复摩擦动作,会磨蚀主轴上的防腐材料,失去主轴的氧化膜保护层,终会在主轴的摩擦面上形成磨损沟槽,造成液体从沟槽中泄漏,并增加必要的维修工作量或甚至更换主轴。为了解决这一问题,一般在填料盒内安装一个可更换的轴套。
然而,解决腐蚀磨损问题的办法是去除其内部的动态密封。现在,大部分主要密封制造厂生产非腐蚀磨损型密封,以防止液泵零件的腐蚀磨损。
普通波纹管机械密封的三种失效形式
普通机械密封失效形式目前采用的波纹管机械密封及其系统造成密封失效形式主要有以下几种。
1、波纹管失弹或断裂引起的密封失效。
波纹管在使用过程中,其刚度消防泵机械密封或弹性会慢慢减小,这种弹性减小的现象通常称之为失弹。实验和实际应用表明,当波纹管的失弹量超过初始压缩量的18%~20%时,整个波纹管机械密封就会发生泄漏。金属波纹管机封在温度低于200℃时失弹现象不明显,但在高温(超过300℃)下使用,开车后泵很快就发生泄漏,将使用的机封拆下测耐驰机械密封量发现金属波纹管组件高度较安装前平均降低2~3mm。波纹管失弹主要由于长久变形或应力多级泵机械密封松弛,还有一种情况是工作介质结晶沉淀或凝固在波纹管的缝隙中,使波纹管变形能力减小或丧失变形能力。因此,高温和载荷是造成波纹管失弹的主要原因。另外,在高温及波纹管压缩量或接触比压较大的情况下,波纹管会发生断裂;温度越高,载荷越大,波纹管发生断裂的概率就越高。
2、配对摩擦副中石墨环的过度磨损引起的密封失效。
通常,将失效的机封拆下检查发现石墨密封环磨损严重。通过分析和试验发现,金属波纹管机封的端面比压受波纹的有效直径的影响,而有效直径是随压力的变化而改变。由于压力过大,导致摩擦副摩擦严重,石墨环过度磨损引起泄漏。
3、配对摩擦副中环的表面热裂引起的密封失效。
经检查发现,密封摩擦副的硬质合金环出现由硬面中心向外发散的许多粗细不一的径向裂纹,这是热裂导致的密封失效。热裂产生的主要原因是过高的局部热应力,其中硬质合金环与环座两种材料的膨胀系数差别,采用堆焊结构还是整体结构,密封冷却冲洗系统中冲洗液的类型、冲洗方式和流量的大小是否合适都可能引起密封端面的热裂。