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摩擦副和辅助胶圈失效图解

机械密封的失效实例中,以冲突副、辅佐密封圈引起的失效所占比例最高,最典型的实例如:

1、端面不平(见图一)在钠光灯下用平晶检测密封面,平面度误差为2.7um。密封面这种局部平面误差是因为研磨抛光不良引起的。在这种状况下,密封的走漏较严重。

2.粘着磨损(见图二)因为密封过热过载,从而使软质资料碎片移附到硬质资料外表,成团的微粒十分频频地构成,然后又崩落,因此发作激烈的磨损。

3.热变形(见图三)密封面上有对称不连续的亮带,这是因为热变形引起的。有时,这种状态调查不出来,只要在端面上涂以红丹粉,经过与平面悄悄研磨才干发现。呈现这种状况,首要是因为不规则的冷却,引起密封面的热应力变形。

4.热裂纹(见图四)密封面上发作的细裂纹有三种:A)径向裂纹;B)径向裂纹带有水泡或疤痕;C)外表龟裂。陶瓷或硬质合金环密封面尤其简单发作这种损害。这种裂纹象切削刀刮削碳石墨环或其它资料的密封面相同,会很快使对磨的软环凸台消失完。发作热裂最遍及的原因是:缺少适当的润滑和冷却措施,密封面液膜汽化蒸腾,PV值高等。

5.端面偏斜(见图五)表征为密封面磨损不均匀,构成密封面中凸或中凹,在介质变压力工况下,表现为密封功能不稳定;能使密封面冲突转矩增大,并发作大量的冲突热。发作端面偏斜的原因有:工作压力超越许用值,或液力平衡选取不当等。

6.磨粒磨损(见图6)磨粒磨损通常是因为嵌入软环内或附夹在端面间的颗粒所引起的。后者比前者引起的磨损小。前者磨损往往呈现在硬环端面上,呈圆周沟槽且同心分布。图中的碳化钨硬质合金的磨损痕迹即位一例。

7.流体的浸蚀和气蚀(见图七)密封件的表里圆外表、背端面呈现凹坑麻点,这是因高速流体长时刻冲击的成果。就流体浸蚀来说,损坏是因为小滴液激烈的紧缩脉冲传到资料外表引起周围面积强大的剪切变形,这种变形反复进行,就能引起疲劳损坏型麻点。气蚀是因为流体活动连续性被损坏,在高速运动或振荡的外表触摸中构成的蒸汽泡或气泡的幻灭所引起的冲击而发作的。

8.密封环的机械变形与热变形(见图八)

9.橡胶O型圈的挤出损坏(图九)因为压力作用及介质的侵蚀,使O型橡胶圈变软,而挤入小空隙中,又因为应力会集使密封圈呈现断裂或脱落。

10.橡胶O型圈永久变形(图十)因为高温、紧缩率过大或过载等使橡胶O型圈变成方形。

11.橡胶O型圈溶涨(图十一)因为橡胶与介质的不溶性,O型圈发作溶涨而变软、发粘、起皮、决裂。

12.橡胶O型圈老化(图十二)橡胶老化表现为变硬,通常是因为储存期过长,触摸阳光、臭氧或是受热老化变硬,因此失掉弹性。

13. 橡胶O型圈外表发作裂纹(图十三)橡胶O型圈长时刻处于拉伸状态下,在空气中放置时刻过长,外表触摸油污,或受臭氧影响,都可发作外表龟裂。

14.橡胶O型圈挤裂啃伤(图十四)因为座孔和轴端未倒角,或残留毛刺,O型圈装入时被啃伤划破。

15.O型圈内周被磨损(图十五)当轴外表粗糙,轴窜动,轴与密封件不笔直而偏斜、振荡,支座偏歪时,补偿环O型圈与轴间发作微量的相对运动而使橡胶O型圈磨损。

16.O型圈处被堵塞(图十六)在密封介质的一侧,因为固体物料比率高或纤维物料多,补偿环作起浮调整时,固体物或杂质进入期间,发作堵塞,补偿环不能作轴向滑移和起浮调整;在大气一侧,因为液膜蒸腾、冷凝堆积、分离蒸馏,引起浓缩物的堆积、也能堵塞O型圈正常滑移和调整,从而使密封端面不能触摸而发作走漏。

17.O型圈扭曲(图十七)橡胶O型圈的扭曲现象大多发作在密封距形装置槽的结构上,当O型圈的断面粗细不匀,或组合轴孔外表不光洁以及紧缩率过大时,都会引起O型圈扭曲。

18.焊接波纹管决裂这种现象大部分发作在波纹管两头的内焊缝处。这是因为内焊缝接受较大的拉力,并且两头焊缝因振荡波的传播使其工作条件更加恶劣;应力会集对焊头疲劳强度影响很大。从焊缝横断面来看,大多数裂纹发作在熔合线附件,这首要是因为焊缝根部的应力会集。如焊接热对片材冷作硬化的消除,使接缝区母材软化而发作应变。波纹管与前后端焊接的环座壁厚不等,其薄弱环节就在外径边际上。运用中应力首要作用在该处而发作裂纹。

不同的焊头构成不同应力会集和不同的决裂特征。图18为波纹管焊头的状况。a、b、c焊头可以构成润滑的焊接,图a为不对称焊头,这种焊头往往沿焊缝较小一侧决裂;b焊头太小强度不足,在交变应力下常常沿焊头中心开裂。c焊头是过火加强的焊头,也简单构成较大的应力会集。合适的焊头应三倍于波片的厚度。

19.压盖的刚性较差,将会呈现(图十九)所示的状况,即静密封垫片损坏而发作走漏。

上述典型失效案例可以看出,毛病剖析是处理密封走漏和损坏的一种非常有效的办法。这种办法简单易行,而且很简单发现问题的焦点,并针对性地加以处理。任何一种结构形式的机械密封都有其优点,但也不可避免地存在一些局限,只能经过举一反三,把握其原理,从多方面动身考虑,综合的剖析毛病原因,再针对不同设备,不同工况,分别加以剖析,选择最佳的配套方案,来处理机械密封的现场毛病。

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