医学常用悬臂离心泵讲义专题.ppt

,*,钳工车间培训讲义,*,常用悬臂离心泵讲义,单级悬臂式离心泵维修知识,一、机泵的作用及选型和设计,二、机泵的原理和结构,三、进行检修前的准备工作,四、按照,钳工车间离心泵检修规程,进行 机泵解体检修,五、机械密封的检查和组装,六、机泵机械密封检修中的几个误区,七、机泵的回装顺序,八、回装联轴器找中心,第一部分讲义主要内容,近年来随着我厂装置的不断扩大，设备增多，机泵检修工作也日益增多，炼油厂有千余台离心泵，在运行中出现各种故障，造成的原因是多方面的，其中主要的是使用和保养不当产生的问题。同一型号的泵，在不同装置使用，其检修的周期却悬殊很大，主要就是在安装、使用、维护、润滑等环节重视程度不同所造成的，当然也存在其他因素的影响。为提高离心泵的可靠性能，为保证装置长周期安全运行就必须提高机泵的检修质量，本文以,钳工车间离心泵检修规程,为参考，对离心泵的检修作业过程规及范要求和注意事项作介绍，同时对机泵检修中的误区提出了几个建议。希望能有益于大家对离心泵方面知识的提高，希望能有益于大家在今后检修离心泵时有所帮助。检修机泵时还是要以,钳工车间离心泵检修规程,进行逐步检修，逐步确认并签字。,一、概述：,机泵设备在石油化工生产的作用,在石油化工装置中的原料、回流、中间产品、溶剂等液体、气体的输送、循环和增压都靠机泵来完成。,为了确保生产装置的安全生产，必须使机泵具备长周期运转的可靠、高效、低耗的性能。,机泵一旦发生故障，不仅给设备带来影响，而且对生产的影响极大甚至造成恶性事故。,在石油化工生产对泵的特殊要求,能适应石化工艺条件,耐腐蚀,耐高温或深冷,耐磨损,运行可靠,无泄漏或少泄漏,离心泵,离心泵就是根据离心力原理设计的，高速旋转的叶轮叶片带动介质转动，将介质甩出,从而达到输送的目的。离心泵有好多种，从使用上可以分为民用与工业用泵；从输送介质上可以分为清水泵、杂质泵、耐腐蚀泵等。,离心泵的选型,离心泵在我厂的使用非常广泛，形式多样，目前泵生产厂家也趋于多样化，给我们选泵带来了便利。,（,1,）根据被输送液体的性质和操作条件，初步确定机泵的系列及生产厂；,（,a,）根据输送介质决定选用清水泵、油泵、耐 腐蚀泵、屏蔽泵等；（,b,）根据现场安装条件决定选用卧式泵、立式泵（含液下泵、管道泵）等；（,c,）根据流量大小选用单吸泵、双吸泵等；（,d,）根据扬程大小选单级泵、多级泵、高度泵等,离心泵的选型,（,2,）根据具体流量和压头的要求确定泵的可用型号；在化工生产中，输送的液体流量和压头往往是变动的。（,a,）采用操作中可能出现的最大流量作为所选泵的额定流量，如缺少最大流量值时，常取正常流量的,1.1-1.15,倍作为额定流量；（,b,）取所需扬程的,1.05-1.1,倍作为所选泵的额定扬程；（,c,）按额定流量和扬程，利用系列型谱图，初步选择,1,种或几种可用的泵的型号；,离心泵的选型,（,3,）,校核和最终选型,按泵的性能曲线校核泵的额定工作点是否在高效工作区内；泵的汽蚀余量是否符合要求；若有几种型号的泵同时可用时，则应选择综合指标高者为最终的选择。综合指标主要为：效率（高者为优）、汽蚀余量（小者为优）、重量（轻者为优）、价格（低者为优）。,设计方面应考虑的问题,有的泵其结构尺寸不够规范，泵内部间隙低于最佳值。,不适宜的内部结构尺寸能导致元件的损坏，包括叶轮、紧固件、轴承和机械密封。,虽然叶轮上的平衡孔会降低泵的效率，但它仍是必要的。用它来减小叶轮两侧的压力差，从而起到平衡一部分轴向推力的作用。如果忽视了这个问题，必将造成频繁的轴承故障，使轴承寿命显著地缩短。,设计方面应考虑的问题,热油泵则应该考虑叶轮密封环间隙加大，,2004,年我厂新安装的热油泵大部分因密封环间隙小，泵停运后就盘不动车，给生产带来了一定的影响，最后均进行了解体检修车削叶轮密封环，把间隙值定为标准范围上限值。,为增长零部件和机械密封的寿命而采取的改进措施有：加强泵及零部件的标准化、规范化，降低装配误差；改进设计特征，这包括：减小轴长度而加大轴径、采用较大的密封腔、应用较大型号轴承，以及为改善润滑环境而加大轴承箱等。,二,、离心泵的原理,所谓泵就是把原动机（例如电机）的机械能（大多数是指动能）转换给液体变成液体的势能或动能的机械。泵是如何将液体输送出去的呢？当液体注满壳体，叶轮在原动机的带动下高速旋转，液体在离心力的作用下产生高速度，从叶轮入口吸入通过液道向外高速甩出的过程。泵的类型很多，由于离心泵具有结构简单、体积小、质量轻、流量稳定易于制造和便于维护的优点所以在我厂应用比较广泛。,离心泵工作原理,离心泵工作流程：,液体甩出，叶轮中心形成,低压,驱动机带动,叶轮高速旋转,叶轮带动,液体高速旋转,产生,离心力,液体,获得能量,（压力能、速度能增加）,吸入罐与泵之间产生,压差,吸入液体，实现,连续工作,输送液体,二,、机泵的分类及原理结构,（,1,）按作用原理分类,机泵的分类及原理结构,(2),按吸液方式不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种，单吸式叶轮结构简单，液体只能从一侧吸入。双吸式叶轮可同时从叶轮两侧对称地吸入液体，它不仅具有较大的吸液能力，而且基本上消除了轴向推力,。,（,3,）根据叶轮上叶片上的几何形状，可将叶片分为后弯、径向和前弯三种，由于后弯叶片有利于液体的动能转换为静压能，故而被广泛采用。,前,弯,叶,片,式,机泵的分类及原理结构,（,4,）按工作压力分：,低压离心泵、中压离心泵、高压离心泵。,（,5,）按泵轴位置分：,卧式离心泵边、立式离心泵。,我们本讲义主要介绍单级悬臂离心泵的检修。,机泵的原理和结构,叶轮的运转和离心力（,1,）,截面图,平面图,由于离心力作用叶轮内的介质流出,流出后中央部的介质也跟着移动,大量介质从中央进口处流入。,高速运转,叶轮的运转和离心力（,2,）,压力相同,叶轮,停止中,叶轮,运转中,介质,低压介质,高压介质,容器内,容器内分成,低压部和,高压部,高速运转,汽蚀发生的机理,离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增（有的可达数百个大气压）。,汽蚀发生的机理,这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞击频率很高（有的可达,20003000Hz,），金属表面会因冲击疲劳而剥裂。,汽蚀发生的机理,若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放出的能量（局部温度可达,200300,），还会形成热电偶并产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。,汽蚀的后果,汽蚀使过流部件被剥蚀破坏,通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延至叶轮出口。起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔，甚至叶轮破裂，造成严重事故。因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。,汽蚀的后果,汽蚀使泵的性能下降,汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的性能下降，严重时会使液流中断无法工作。,汽蚀使泵产生噪音和振动,气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率的噪音。严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏。,离心泵产生汽蚀的原因,1,、被输送的介质温度过高；,2,、水池液位过低，有气体被吸入；,3,、泵的安装高度过高；,4,、流速和吸入管路上的阻力太大；,5,、吸入管道、压兰,(,指不带液封的,),密封不 好，有空气进入。,6,、流量过大，也就是说出口阀门开的太大,离心泵气蚀的解决方案,1清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；,2降低输送介质的温度；,3降低安装高度；,4重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽 蚀材料等等,5,使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决,机泵的原理和结构,下面我们简单介绍一下炼油厂普遍使用的一种化工流程泵（单吸单级悬臂式离心泵）的结构（如附图）：,附图,1,：（单吸单级悬臂式离心泵的,TY,型、,AY,型、,BY,型等）电机联轴器护罩泵机座轴承悬架泵盖泵壳泵支座,电机,联轴器,护罩,泵机座,轴承悬架,泵盖,泵壳,泵支座,机泵的原理和结构,1,泵入口法兰；,2,泵入口法兰；,3,中间连解体；,4,机械密封；,5,轴承箱体；,6,泵的联轴器；,7,电机（原动机）,；,离心泵基本类型代号,型 号,泵 的 名 称,型 号,泵 的 名 称,IS,B,或,BA,D,或,DA,DL,Y,YG,F,P,ISO3,国际标准型单级单吸离心水泵,单级单吸悬臂式离心清水泵,多级分段式离心泵,多级立式管形离心泵,离心式油泵,离心式管道油泵,耐腐蚀泵,屏蔽式离心泵,S,或,sh,DS,KD,KDS,Z,FY,W,WX,单级双吸式离心水泵,多级分段式首级为双吸叶轮,多级中开式离心泵,多级中开式首级为双吸叶轮,自吸式离心泵,耐腐蚀液下式离心泵,一般旋涡泵,旋涡离心泵,习题,解释泵,250 Y1502,各字母及数字含义？,答：,250,泵的入口最大管径。,Y,油泵。,泵材料为铸钢。,150,泵的单级扬程。,2,两级叶轮。,C,叶轮第三次切削。,离心泵的主要零部件,(1),泵壳。泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种。大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的，多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。,一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋形液道，用以收集从叶轮中甩出的液体，并引向扩散管至泵出口。泵壳承受全部的工作压力和液体的热负荷。,径向剖分式,离心泵的主要零部件,(2),叶轮是离心泵的关键部件。,按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种。闭式叶轮适用于输送清洁液体；半闭式和开式叶轮,适用于输送含有,固体颗粒的悬浮,液，这类泵的效,率低。,离心泵的主要零部件,叶 轮,离心泵的主要零部件,闭式和半闭式叶轮在运转时，离开叶轮的一部分高压液体可漏入叶轮与泵壳之间的空腔中，因叶轮前侧液体吸入口处压强低，故液体作用于叶轮前、后侧的压力不等，便产生了指向叶轮吸入口侧的轴向推力。该力推动叶轮向吸入口侧移动，引起叶轮和泵壳接触处的摩损，严重时造成泵的振动，破坏泵的正常操作。,离心泵的主要零部件,为了消除部分轴向推力，在叶轮后盖板上钻若干个小孔，可减少叶轮两侧的压力差，从而减轻了轴向推力的不利影响，但同时也降低了泵的效率。这些小孔称为平衡孔。,平 衡 孔,离心泵的主要零部件,(3),密封环。,密封环的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏。密封环用耐磨材料制成，镶于叶轮前后盖板和泵壳上，磨损后可以更换,叶轮口环,壳体口环,密封环,:,密封环,:,是安装在转动的叶轮和静止的泵壳之间的密封装置。其作用是通过控制二者之间间隙的方法，增加泵内高低压腔之间液体流动的阻力，减少泄漏。,密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在,0.25,1.10mm,之间为宜,。,离心泵的主要零部件,(4),轴和轴承。,泵轴一端固定叶轮，一端装联轴器。根据泵的大小，轴承可选滚动轴承和滑动轴承。,泵 轴,支撑轴承（圆筒滚子轴承）,止推轴承（单列斜角滚珠轴承,泵轴,轴,:,是传递机械能的重要零件,原动机的扭矩通过它传给叶轮。泵轴是泵转子的主要零件，轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。泵轴靠两端轴承支承，在泵中作高速回转，因而泵轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。泵轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经调质处理。,轴承,轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/33/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。,太多油要沿泵轴渗出，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在70（有的书说85）一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！,习题：,机泵轴承温度过高有哪些原因？,答：A。轴承供油不足：,1）油位态低或油压不够；,2）油环不转动或转动速度太慢，油带不,上来。,B。油温过高，无冷却水或冷却水不足。,C。油质不好，油中带水。,D。滑动轴承顶部间隙太小。,1）轴承间隙不合适,2）轴承选型不当。,习题：,原因：,1.,轴承磨损,2.,轴承背帽松动,3.,轴承外圈跑套,4.,轴承外圈轴向间隙大,5.,润滑油箱进异物,处理办法：,1.,更换轴承,2.,背紧背帽,3.,更换轴承箱或轴承,4.,调整轴向检修,5.,清洗轴承箱,轴承箱润滑油发黑的原因及消除办法,？,离心泵的主要零部件,(5),轴封,轴封的形式：即带有骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。,机械密封,（波纹管密封）,离心泵的主要零部件,填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行,600,个小时左右就要对填料进行更换。,离心泵的其他零部件,Y,型离心泵,轴承箱（托架）,离心泵的其他零部件,泵 盖,离心泵的,的其它附件：,止推垫片,补偿油杯,大盖垫子,隔板衬套,挡尘盘,级间轴套,离心泵的,的其它附件：,油看窗,叶轮背帽,甩 油 环,油封,轴承背帽,机泵总成,组装完的机泵,机泵的联轴器,弹性柱销联轴器,星型弹性联轴器（梅花形弹性联轴器）,挠性,刚性,膜片联轴器,机泵的联轴器附件,弹簧膜片,六爪橡胶垫或,星形橡胶垫,缓冲橡胶圈,三、进行检修前的准备工作：,3.1,检修前备齐所需的零配件和相应的材料和经检合格的量具、器具。检查检修专用工具和起吊设施应符合安全规定，检修人员应知机泵检修原因及存在的问题。,3.2,应组织参加检修的人员学习,钳工车间单级悬臂离心泵检修规程,，对检修作业中存在的风险进行风险评价。,三、进行检修前的准备工作：,3.3,办理检修工作票后，坚决执行钳工车间,炼油钳工车间设备检修安全管理制度,进行现场确认。,确认检修安全工作票规定的内容已经全部落实，如机泵电源已经切断；到现场点试电机，确认泵进出口阀关闭和压力表为零，机泵温度下降到,40,度以下。确认机泵已经具备安全拆卸的条件后开始检修。,工具摆放整齐有序,是否断电,温度正常压力归零,进行检修前的准备工作：,3.4,.,开始检修后先拆松机泵密封压盖 的固定螺栓，这样做主要原因是放掉泵内的介质余压及多余的介质，然后拆除泵的附属管线、冷却水线及护罩复查电机与泵的中心并拆卸联轴器和检查联轴器膜片无断裂、变形等缺陷，如有缺陷,更换连轴器膜片。（并记录复查的中心数据）,进行检修前的准备工作：,3.5,测量泵与电机间的轴间距及泵端联轴器轴径、电机端联轴器轴径，为什麽要作此工作，利于今后更换联轴器，做好测量记录。,3.6,检查部位为：膜片规格,-,两轴间距,-,泵端联 轴器轴径,-,电机端联轴器轴径实测值,四、按照,钳工车间离心泵检修规程,进行机泵解体检修,4.1,机泵解体检修步骤如下：,（,1,）在现场检修作业时，必须按车间规定要求摆放配件及工具，要求,“,一条线,”,摆放。检修作业票证及其他票证不得带离检修作业现场。,（,2,）车间规定在现场检修作业必须带量具（必须是车间统一检验后，贴有检验标签的量具），未带量具者一旦查出按假记录处理，并按钳工车间,2007,年经济,责任制规定考核。,进行检修工作：,（,3,）拆卸泵盖与泵体的连接螺栓放置在指定地点。对称留下两个螺栓，螺栓松开退出螺纹的一半，使用顶丝将泵向外顶出，待泵内介质流完后，拆卸留下的两个螺栓，挂号吊具，将泵吊至检修场地检修。,后部口环（叶轮与大盖间口环）,前部口环（叶轮与壳体间口环）,（,4,）前部口环（叶轮与壳体间口环）的作用，主要作用是限流及阻止振动，口环间隙大就影响泵的功率，其表现为量不足和振动。后部口环（叶轮与大盖间口环）间隙的要求很重要，其作用是降低密封腔内的压力，间隙越大密封腔内的压力越高，压力高就影响机械密封的使用寿命。检查叶轮口环、壳体口环尺寸磨损程度，测量两者的尺寸数据及两者间的间隙是非常重要的，如冷油泵间隙大于,1.0mm,；热油泵大于,1.5mm,以上需更换新的叶轮口环或壳体口环，并记录。,检测部位为：泵盖口环规格,-,安装泵盖垫处止扣高度,-,泵大盖垫尺寸实测值,进行检修工作：,对叶轮的主要技术要求在于,1,）前后口环直径对叶轮与轴配合处内径的跳动允差（一般不大于,0.02,）。,2,）叶轮前后端面对内孔的跳动允差（一般不大于,0.02,）。,3,）后端面对前端面不平行度允差（一般不大于,0.01,）。,4),做静平衡试验，不平衡允差见下表。,5）流道内光洁平整，清砂除刺。,6）对多级泵和一般单级泵，常采用车削叶轮外径的办法来消除多余的扬程。,7）叶轮经静平衡试验后用切削盖板方法消除不平衡时，切削量不超过叶轮盖板厚度的三分之一，可以从前后盖板上切去多余的金属，但切削部分应与圆盘光滑相连。,叶轮外径,mm,200,200,300,300,400,400,500,不平衡重,g,3,5,8,10,（,5,）先拆卸叶轮背帽后，然后用拉力器将叶轮轻轻拉下，如叶轮过紧拉不下来，用气焊烤或用蒸气加热一下，再 用拉力器将叶轮轻轻拉下，检查叶轮如有缺陷更换轮。测量叶轮口环内外径尺寸、厚度并记录。,测量部位：叶轮背帽,-,叶轮外径,-,叶轮入口口环规格,-,叶轮背面口环尺寸规格实测值,口环间隙标准范围如下表：,泵类,口环直径,泵体口环与叶轮口环的间隙值,标准间隙,更换间隙,冷油泵,100,0.40-0.60,1.00,100,0.60,0.70,1.20,热油泵,100,0.60,0.80,1.30,100,0.80,1.00,1.50,（,6,）拆卸密封压盖螺栓（集装式密封还要拆卸定位环上的螺栓），拆卸轴承悬架（或中间连解体）螺栓后，拆掉泵大盖。,（,7,）拆下轴承悬架（或中间连解体）前后挡尘盘及轴承压盖，从电机端用铜棒将泵轴连同轴承一起轻轻敲出轴承悬架（或中间连解体）外。轴承悬架与泵大盖的结合面要清理干净，并测量止扣高度的圆周差，保证轴承悬架与泵大盖的同心度。,（,8,）将轴承从泵轴上拆下，用煤油对泵轴进行清洗，用砂纸将泵轴表面打光，对泵轴进行检查表面是否有沟槽和磨损，同时检查轴上的键槽的磨损情况，如键槽磨损过大，可在泵轴对面,180,处重开键槽。,进行检修工作：,（,9,）检查泵轴的弯曲度，一般应在室温下，将泵轴放在车床上测量最方便，精度也可以满足要求，一般我们采用,v,型铁作支撑架放置在平台上进行测量，应保持轴本身的水平度。允差小于,0.01mm.,具体测量方法，将轴断面划分为四等分（,0,、,90,、,180,、,270,）确定径向测量点。一般取装旋转零件等重要部位为测量点（如前、后轴承、叶轮、机械密封、靠背轮等,5,点），根据测值对轴弯曲度的进行分析，同一角度都为正值可判断轴弯曲，同一角度为正负值可判断轴不平。,(,如下图）。,叶轮,轴套,前轴承,后轴承,靠背轮,A,非驱动端,B,驱动端,具体测量方法,：,4.2,、用百分表逐点测量园断面上各个径向跳动量，百分表要位于通过轴中心线的同一平面内（表杆应垂直于泵轴），表杆接触的轴表面要选择在正园和无损伤处。按工作时的旋转方向使轴旋转一周，若各表指针都能回到原位，便可进行测量工作。测量出每个方位各表所在的跳动量（即相对位置的最大值与最小值之差），计算各点的弯曲度，即为对称,180,两等分的径向跳动量之差的一半，并记录。,注意：,人员在检修作业中要合理站位，泵体吊出时砸伤设备及碰伤作业人员，避免泵体流出介质烫伤人员。,机械密封在日常机泵釜等维修工作量中占,50%,。统计表明石油化工企业的非计划停车与密封故障有关。离心泵的维修费约,70%,是因密封故障。,五、,机械密封原理与结构形式,一、机械密封,工作原理：,动环靠密封腔中液体的压力和压紧元件的压力，使其端面贴合在静环的端面上，形成微小的轴向间隙而达到密封的目的,.,五、,机械密封原理与结构形式,二、基本概念,（,1,）机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置,。,机械密封它是由至少一对垂直于旋转轴钱的端面在流体压力和补偿机构弹力,(,或磁力,),的作用及辅助密封的配合下保持贴合下并相对滑动而构成防止流体泄漏的装置，,常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械，也用于齿轮箱、船舶尾轴等密封。因此，机械密封是一种通用的轴封装置。,机械密封原理与结构形式,（,2,）机械密封结构多种多样，最常用的机械密封结构是端面密封。见图,2-1,。端面密封的静环、动环组成一对摩擦副，摩擦副的作用是防止介质泄漏。它要求静环、动环，具有良好的耐磨性，动环可以在轴向灵活地移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用。为此，密封面要求有良好的加工质量，保证密封副有良好的贴合性能。,机械密封原理与结构形式,构成机械密封的基本元件有静环、动环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈、静环密封圈轴套密封圈等。,二、机械密封的泄漏通道点如下,：,5,轴套密封圈,3,动环密封圈,4,压盖密封圈,2,摩擦副,1,静环密封圈,机械密封原理与结构形式,密封失效的基本原因,我们对泵类机械进行了数年的调查，密封失效的基本原因和存在的问题如下：,（,1,）操作问题（冲洗液中断等）,30,（,2,）机械方面的问题（安装误差，间隙不当，调整不当、配件质量问题、加工精度偏低等）,24,（,3,）流体回路设计错误（工艺问题等）,20,（,4,）密封元件选择问题（材料或基本机构问题，设计问题等）,10,密封失效的基本原因,（,5,）热油泵机械密封没有补助措施和不足措施不 完善,15,（,6,）其他问题。,对以上几点机械密封存在的，选型问题、设计问题、泵的运转和安装问题、机械密封的检查和检验问题、开展机械密封的故障分析问题、密封的技术管理问题等，从中可以看出加强密封的技术管理是提高密封水平是当前的一项重要任务。,机械密封的优缺点,1,、优点，,（,1,）结构可靠，泄漏量可以限制到很少，只要主密封面的表面粗糙度和平直度能保证达到要求，只要材料耐磨性好，机械密封可以达到很少泄漏量，甚至肉眼看不见泄漏。,（,2,）寿命长。在机械密封中，主要磨损部分是密封摩擦副端面，因为密封端面的磨损量在正常工作条件下不大，一般可以连续使用,1,2,年，特殊场合下也有用到,5,10,年。,机械密封的优缺点,（,3,）运转中无需调整。由于机械密封靠弹簧力和流体压力使摩擦副贴合，在运转中自动保持接触，装配后就不用像普通软填料那样需调整压紧。,（,4,）具有耐振性。在转速为,3000r/min,下最大振幅不超过,0.05mm,使用,PV,值不断提高,机械密封的优缺点,（,5,）功率损失小。填料密封是靠盘根的压紧在轴上或轴套上起作用的。填料密封与轴直接摩擦，填料压的越紧摩擦力就越大、消耗功率也就越大。而机械密封的摩擦是处于半液摩擦状态，摩擦系数非常的小，机械密封的功率损失是填料密封的,10,50,机械密封的优缺点,（,6,）波纹管密封轴或轴套不受磨损，对旋转轴的振摆和轴对壳体的偏斜不敏感。,（,7,）适用范围广。当介质易燃、易爆、有毒有害时，采用机械密封可保证密封。它还适用于高温、低温、高压、真空各种转速的及腐蚀介质的设备密封,。,机械密封的优缺点,2,、缺点,（,1,）如结构比填料密封复杂，加工精度要求高，并要求一定的安装技术等，特别是干气密封的安装要求更高。而且密封技术发展的很快，新技术不断出现给我们维修带来了新的课题。,机械密封的优缺点,（,2,）结构复杂、拆装不便。与其它密封比较，机械端面密封的零件数目多，要求精密，结构复杂。特别是在装配方面较困难，拆装时要从轴端抽出密封环，必须把机器部分（联轴器）或全部拆卸。这一问题目前已作了某些改进，例如采用拆装方便并可保证装配质量的剖分式和集装式机械密封等。,金属波纹管的特点,（,1,）,现以我厂常用的单端面波纹管机械密封为 例（如下图）：,l,）机封静环；,2,）,轴套；,3,）机封动环；,4,）机封轴套定位环；,5,）机封压盖,4,5,2,3,1,机械密封组件,动环,静环,机械密封组件,斜眼的是封油眼,直眼的是冷却水眼,密封压盖,机械密封组件,卡环,密封定位环,楔形圈,密封轴套,卡环座,机械密封组件,动静环密封垫,楔形圈,压盖垫子,机械密封的,5,个密封点（如下图）：,2,）,3,）,4,）,1,）,5,l,）轴套与轴间的密封；,2,）动、静环间密封；,3,）静环与密封压盖间的密封；,4,）密封压盖与泵体间的密封；,5,）动环与轴套间的密封。,金属波纹管的特点,具有优越的追随性：由于波纹管密封本身全封闭结构，在结构上消除了普通弹簧密封中所必有的动静环与轴套（或轴）的动密封圈，使波纹管自身 的弹率充分被利用来形成比压（而普通密封由于密封圈的存在，在动环轴套发生相对位移时需消耗部份平衡力。密封圈与轴套（或轴）间的磨擦力使其位，平衡力的大小受到了密封圈的加工尺寸精度及热处理的限制，显示其优越的追随性。,金属波纹管的特点,耐高温性由于波纹管密封取消了普通弹簧密封中的动环密封圈的影响，适用的介质及温度大大扩大，通常普通机械密封的动环密封圈的材质多采用聚四氟乙烯橡胶等有机化合物，这些有机化合物在一些介质中，会同介质全身产生化学反应，在低温和较高温度情况下，会改变其物理性能，产生硬化使密封失效，而波纹管密封可不受以上因素的限制，通常适用于苯、酮、烯烃、烷烃以及一般油类、酸、碱盐等众多介质。,金属波纹管的特点,平衡性波纹管密封与普通机封相比较，不需要在轴套上加工出台阶，本身就可建立平衡直径，处于平衡状态（一般为部份平衡）当波纹管的内外径尺寸参数就可调整，达到理想状态，波纹管机封在应用中一般均为平衡型。,金属波纹管的特点,泄漏点少就图中可以看出，动环与静环密封点均为金属（非金属）垫片通过螺栓紧固方式进行密封和联接，很难发现泄漏情况，实质上波纹管机封的泄漏只有摩擦副这个动密封点，无疑泄漏机率大大减少，而普通机械密封的泄漏渠道主要有三个：动环密封圈、静环密封圈及磨擦副端面。在这泄漏渠道中，因动、静环辅助密封圈失效造成密封泄漏占总泄漏的,40%,。,金属波纹管的特点,抗震性及高速性波纹管密封取消了动环密封圈大大减少由于泵体震动或轴震造成的通过动环密封圈的传递而引起的动环的震动，使动环免受大的影响，通常也称之为封的浮动性。当波纹管设计成带有阻尼装置的静止式结构时，阻尼器可有效地防止在高线速度情况下产生的与轴及泵体的共震，因此适用的线速度被大大的提高，其线速度可达,100M/S,。,金属波纹管的特点,可降低弹簧比压在普通机械密封使用过程中弹簧比压一般设计在,0.15MPa,0.25 MPa,（对控中速而言）而波纹管密封的弹簧比压一般设计为,0.05 MPa,0.15 MPa,之间，波纹管密封为静止式结构时，弹簧比压明显偏小。因此，由弹簧比压产生的磨擦热量减小，降低了端面温度，从而减少了磨擦时端面的磨损量，即减少了机械功耗，提高了密封性能及延长了密封使用寿命,金属波纹管的特点,波纹管密封能否抗抽空说话不一，实际上波纹管是不能抗抽空的，抽空或汽蚀是在泵运转时的一种物理现象，泵的一些部件是无法防止的，抽空会造成泵件和密封件的损坏，抽空时密封摩擦副处于半干摩擦状态，摩擦系数增大造成密封面损坏有时造成波纹管断裂,金属波纹管密封的缺点,波纹管机械密封虽然有很多的优点但是还存在一些缺点，在生产实践中我们发现，波纹管密封的波纹扭断，波纹结垢等现象经常的发生。特别是流体的温度高于,200,以上采用背冷冷却方法时，由于我们练化企业的冷却水的水质的问题，造成冷却水结垢的现象非常的严重。冷却水在波纹管的波峰和波谷之间产生结垢现象，堵塞波纹管造成波纹管失弹泄漏。所以要求采取一些补助的措施来补救，比如增加冷却系统，或加大冷却系统等等措施。,密封,安装的技术要求,1,转子部分,（2）叶轮应找静平衡,在3000,r/min,工作的叶轮,不平衡,量应小于符合规定,（3）属于下列情况之一者还需检查转子的动平衡,单级泵的叶轮直径超过300,mm,两级泵的叶轮直径超过250,mm,对于弹性柱销式及其他用铸铁制造的联轴器，当直径,超过,125,而总长度超过300,mm,时也需进行动平衡校验，,密封,安装的技术要求,2,、压盖配合精度,（,1,）密封压盖固定在泵壳上，当泵的转速小于,1800r/min,时，安装后压盖相对轴线的垂直,度其偏差不能超过,0.08mm,，最大不能超过,0.10mm,。泵的转速轴转速,1800r/min,时其偏,差不能超过,0.04mm,最大不能超过,0.06mm,如果达,不到要求，对密封腔要进行加工。,（,2,）机械密封压盖与密封腔间的垫片厚度一般为,1,3mm,密封,安装的技术要求,千分表,V,型铁,平台,3.,密封轴套、轴的配合精度,1,）轴的偏差，在机械密封的端面处轴或轴套的最大允许偏差随轴的转速而定不得超过，,0.075mm,轴转速,1800r/min,0.05mm,轴转速,1800r/min,总偏差综合了轴,/,轴套的圆度、同度轴度及弯曲的偏差，其测量方法是将轴安装在轴颈轴承处的,V,型铁上，通过千分表测出的偏差如图,6,2,所示，或在车床上进行测量。,图,6,2,测量轴的偏差方法,习题：,机械密封没有冲洗时易出现那些故障？,答：a.摩擦副产生的热量不能及时带走，端,面温度高，液膜易气化，工作不稳,定，易失效。,b.机械杂质积存于密封腔内，易进入端,面，密封出现磨损失效。,c.密封腔内出现气蚀或抽空时，易损伤,密封。,机械密封回装及压缩量的测法：,1,、回装机泵时必须检查轴套与轴间、静环与密封压盖、密封压盖与泵体间的密封垫是否安装到位，并用卡尺测量其垫子的尺寸，做好记录。在检查静环、动环的固定螺栓的长度，过长易造成密封的渗漏。,2,、回装机泵叶轮之前，必须先测量密封的压缩量是否在标准内，如不在标准内，拆下密封，重新调整动静环的密封垫或重新调整密封压盖与泵体间的密封垫的厚度。,机械密封压缩量的标准测法：,1,）泵转子回装到轴承箱（托架），安装前后轴承压盖以后，这时机泵大盖先不回装，把已安装好动环的轴套装到泵轴上，要确认轴套安装到位，取一钢板尺或游标卡尺，将其平面与密封动环充分贴合。,2,）取一深度尺，将其游标的端面与泵轴端（叶轮背帽与轴的贴合面）面充分贴合，测量泵轴端面到密封动环端面的距离（,L,1,),，并将数据记录下来。,机械密封压缩量的标准测法（,1,）：,机械密封压缩量的标准测法（,2,）：,机械密封压缩量的标准测法：,3,）将安装好静环的密封压盖回装到泵大盖上，将固定螺栓拧紧，在将泵大盖回装到机泵轴承箱上，拧紧大盖固定螺栓。,4,）取一游标卡尺，将卡尺面与,泵轴端（叶轮背帽与轴的贴合面）面充分贴合，在将深度尺的游标端面与卡尺另一面充分贴合，测量泵轴端面到密封静环端面的距离（,L,2,),，切记,L,2,=,实测值,-,游标卡尺的厚度。,机械密封压缩量的标准测法（,3,）：,机械密封压缩量的标准测法（,4,）：,机械密封压缩量的标准测法,压缩量测量计算,轴承箱,L1,L2,机械密封压缩量的标准测法,压缩量测量计算,泵轴,密封动环,轴套,机泵轴承箱,L1,机械密封压缩量的标准测法,压缩量测量计算,密封压盖,泵轴承箱,密封压盖,泵大盖,泵大盖,泵端半轴节（靠背轮,）,密封静环,b,a,L2=a+b,泵轴,机械密封压缩量的标准测法：,机械密封压缩量,L=,（,L,1,)-,（,L,2,),且必须是：,（,L,1,),（,L,2,),如：（,L,1,),（,L,2,),说明密封无压缩量，需增加动静的密封垫。,注意：测量泵轴端到动静环间的距离时，测量的基准点必须是同一点。,习题：,机械密封的压缩量一般为多少？现有一台悬臂泵的压缩量大于标准值，请举出至少两种调整方法。,答：一般压缩量为46mm。小弹簧24mm波纹管35mm 大弹簧46 mm,弹簧无预压缩的密封为1014mm,调整方法：（1）车轴套上装弹簧盒的台肩；（2）车弹簧盒的底部；（3）密封压盖垫加厚；（4）车削密封压盖。,机械密封安装在机泵上：,机械密封,机泵的回装顺序；,将新前后轴承回装到轴上（安装止推垫）打紧背帽,回装到轴承箱体上,用深度尺测量后轴承与轴承压盖间的余隙后（泵窜量）,，,回装泵的前后轴承压盖,回装前后挡尘盘,回装泵的半轴节后将泵体立起,回装已安装好的密封压盖及静环,回装已安装好的动环与轴套,回装泵大盖,回装密封压盖螺栓,用深度尺测量密封的压缩量,回装叶轮并打紧背帽,将泵体拉回泵房现场回装泵壳体上,回装联轴器找正,机泵检修工作全部完成,打扫现场卫生，做好机泵的大修记录。,离心泵的装配,4.1,离心泵的装配的基本要求：,离心泵的装配时按拆卸相反方向进行，但装配时，都应注意以下几个问题：,4.1.1,）清洗干净，检查配合离心泵装配以前一定要把所有的零件清洗干净，并检查各配合面有无毛刺，各相互配合的零件是否符合配合要求，若有不符合之处，装配之前一定要处理好，否则会影响装配的进度甚至破坏配合面。,4.1.2),加油润滑，顺序装配装配所有相配合的零件时，其配合面上一定要加一些润滑油进行润滑。装配顺序要合理，防止错和漏。千万不能想当然地进行装配。,4.1.3,）看清图纸，对号入座离心泵各种零件都有它相对位置，装配时一定要看清楚原来拆卸时所做的记号。对于比较复杂的离心泵，最好还是根据泵的装配图对号入座来装配。,离心泵的装配,4.1.4,）对称用力，均匀上紧不管装任何零部件，凡是需要出力的地方都必须对称用力，这是装配最基本常识。例如把滚动轴承或联轴器装入泵轴就必须两边对称打，只打一边就会装不进去。上紧泵盖螺栓时，必须对称且均匀上紧。一般分几次上紧，这样才能保证所有的连接螺栓上的紧而且均匀。,4.2,滚动轴承的装配,4.2.1,）滚动轴承在离心泵中起着很重要的作用，如果装配不合理，间隙调整不当，将会引起轴承承载能力降低，产生噪音及发热，结果加速机泵的磨损，严重时造成停车。,轴承,轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为,2/3,3/4,的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。,离心泵的装配,4.2.2,）,我厂离心泵普遍配置两组轴承：一对单列向心推力圆锥滚子轴承（,7000,型）背对背安装，一个单列向心推力球轴承（,6000,型）。,下表为,7000,型轴承规定的最大轴向间隙值：,型号,轴的直径,30,30-50,50-80,80-120,轻系列,0.030.1,0.040.11,0.050.13,0.060.15,轻系列和中系列,0.040.11,0.050.13,0.060.15,0.070.18,中系列和重系列,0.040.11,0.050.13,0.060.15,0.070.18,角接触轴承（,7000,型）,的安装,角接触轴承的安装比深沟球轴承复杂，多为成对安装，并需采用预加载荷，安装得 好，可使主机工作精度、轴承 寿命大大提高；否则，不仅进度达不到 要求，寿