第三代集裝式機(jī)械密封
The third generation of cartridge mechanical seals
HU Guo—zhen，ZHANG Jun，WANG M ing
中圖分類號(hào)：TB42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1008．0813(2006)01．0045．02
集裝式機(jī)械密封是把動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、彈簧、輔助密封圈、軸套、壓蓋靜密封墊圈等7個(gè)主要零件組合成一起的一個(gè)集合體，也可稱集裝式機(jī)封(Cartridge Sea1)．有時(shí)也稱卡式密封。
集裝式機(jī)械密封因已組裝成一個(gè)集合體．因此在機(jī)體上安裝更加方便，快捷，密封可靠，深受國(guó)內(nèi)外用戶的歡迎，是國(guó)內(nèi)今后機(jī)械密封發(fā)展的方向。
集裝式機(jī)械密封一般都是平衡型機(jī)封，圖l所示為AIG318型集裝式機(jī)封，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是全部零件組合為一體，彈簧不與物料接觸，平衡型、內(nèi)流、定位塊可以調(diào)節(jié)彈簧壓縮量。考慮到當(dāng)動(dòng)／靜環(huán)磨損時(shí)可以更容易補(bǔ)償，設(shè)計(jì)有動(dòng)環(huán)密封圈。
1、3、12-O型密封圈2一軸套4一動(dòng)環(huán)座5 彈簧6一密封墊7一壓蓋
8、17一定位螺釘9一定位塊1O一動(dòng)環(huán)11一靜環(huán)13一防轉(zhuǎn)銷
14一同定環(huán)l5一傳動(dòng)銷16、17一緊定螺釘
軸套和壓蓋是集裝式機(jī)封不可缺少的零件，通過(guò)它可以把所有機(jī)封零件組合在一起。壓蓋又可與機(jī)體相連。當(dāng)物料溫度過(guò)高過(guò)低，需要沖洗時(shí)，壓蓋可以加工成有沖洗孔，以滿足工藝需要。
緊定螺釘也是很重要的，是克服動(dòng)靜環(huán)摩擦力的主要零件，AIG3l8的緊定螺釘頭部刻有螺旋槽，可以防止螺釘與軸打滑、松動(dòng)。318i為腰形靜環(huán)壓蓋．壓蓋螺栓為2個(gè)，可以直接取代。原用密封盤根密封．且無(wú)需改動(dòng)原設(shè)備。機(jī)封需要沖洗時(shí)可選用318A帶有沖洗孔的壓蓋，4個(gè)壓蓋螺栓，并符合API的標(biāo)準(zhǔn)要求。
集裝式機(jī)封由于在密封生產(chǎn)廠清潔的環(huán)境下組裝、熟練和正確的組合可保證組裝質(zhì)量。合理的彈簧壓縮量和橡膠O形圈的變形量，可以保證密封的可靠性。加上出廠前進(jìn)行整體的氣密性試驗(yàn)，更加保證了密封的可靠性。
圖2為318B帶有滾動(dòng)軸承的集裝式機(jī)封．軸承的安置可有效地控制軸的徑向跳動(dòng)和竄動(dòng)．也為機(jī)械密封提供了良好的工作環(huán)境，使機(jī)封平穩(wěn)可靠運(yùn)行。
318B機(jī)封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：為便于裝拆軸承，增設(shè)了軸承套4，由孔用卡環(huán)5，限位軸承外環(huán)4，內(nèi)座南固定環(huán)3定位，壓蓋1內(nèi)開(kāi)有注油孔，并裝有油封圈2，可定期注入油脂，潤(rùn)滑軸承。
圖3為318S單彈簧集裝式機(jī)封結(jié)構(gòu)，它與多彈簧結(jié)構(gòu)機(jī)封相比，不會(huì)Ⅲ現(xiàn)在軸的軸向位移較大時(shí)會(huì)較大地影響彈簧力的現(xiàn)象，可有效避免彈簧力變化較大的缺點(diǎn)。因此某些場(chǎng)合下可采用此結(jié)構(gòu)。單彈簧集裝式機(jī)封的特點(diǎn)：軸向尺寸較3l8i、318A 長(zhǎng)，但符合GB／T6556．1986中的安裝規(guī)定。
圖4為2318型雙端面集裝式機(jī)封，它是由兩套單端面機(jī)封組成．兩套機(jī)封之間裝有分液環(huán)，通入清潔封液．以阻止內(nèi)端面物料的外泄和外端面的潤(rùn)滑。該機(jī)封的特點(diǎn)是由兩套單端面組成，軸套較長(zhǎng)，給加工帶來(lái)些難度。
圖5為CHESTERTON155型機(jī)封。155型的動(dòng)環(huán)為整體式硬環(huán)，由軸套上鍵槽帶動(dòng)，靜環(huán)為整體軟環(huán)，彈簧安裝于靜環(huán)尾部，因此是靜止型。靜環(huán)為補(bǔ)償環(huán)，有防轉(zhuǎn)銷防I卜其轉(zhuǎn)動(dòng)，定位帶圍繞在軸套上，控制了彈簧壓縮量。該機(jī)型壓蓋很有特點(diǎn)，有8個(gè)回轉(zhuǎn)翼片用頂簧和卡環(huán)定位于座組合體8側(cè)面，以2個(gè)翼片為一組可安置一個(gè)壓蓋螺母，只要在回轉(zhuǎn)翼片尺寸范圍內(nèi)即可放置不同螺徑4個(gè)以下的壓蓋螺釘。
1一回轉(zhuǎn)翼片2 螺塞3-動(dòng)環(huán)4一O形密封圈5-軸套6一靜環(huán)7 墊片
8一座組合體9一支承環(huán)l0一防轉(zhuǎn)銷1l一定位帶l2一緊環(huán)螺釘l3一定位
螺釘14一同定環(huán)l5 緊定螺釘l6一彈簧l7一卡環(huán)18-頂簧
以上所介紹的密封均符合GB／T6556．1986規(guī)定。由_丁標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的徑向尺寸必須包含軸套、彈簧、動(dòng)環(huán)等零件，因此彈簧的尺寸受到一定限制，即彈簧外徑不能太大，這樣會(huì)產(chǎn)生較大的彈簧纏繞比(彈簧中徑／絲徑)，對(duì)彈簧加工要求較高．且容易產(chǎn)生一定的永久變形。
軸套足將全部機(jī)封零件組裝為一體的聯(lián)接件．內(nèi)孔 軸應(yīng)是間隙配合。軸套0形環(huán)與軸是過(guò)皴配合，壓縮量8％左右較合適。內(nèi)外圓同心度按7級(jí)精度要求。軸套另一端的定位孑L、緊定孔與固定環(huán)螺孔有位囂度要求。否則螺釘孔對(duì)不準(zhǔn)。
動(dòng)環(huán)可以是整體，也可以是鑲體結(jié)構(gòu)，主要是根據(jù)機(jī)封結(jié)構(gòu)和加工難易度而定。對(duì)318i(318A)而言，采用鑲嵌較為合理。彈簧孔加工也有一定要求，否則易鉆穿壁厚。
集裝式機(jī)封安裝簡(jiǎn)單，容易被用戶接受。它所選用的彈簧壓縮量、密封面寬度、平衡度、動(dòng)靜環(huán)的配對(duì)、O 形密封圈的過(guò)盈量等均是長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)的積累及用戶反饋所獲得的結(jié)果。今后機(jī)械密封發(fā)展的方向是可以保證集裝式機(jī)封最合理的參數(shù)，無(wú)人為安裝誤差，無(wú)彈簧堵塞現(xiàn)象，無(wú)0形圈磨損等。
