機械密封的性能及新型技術改造-中文翻譯

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1譯文標題 機械密封的性能及新型技術改造原文標題 Mechanical seal performance and a new technical innovation作 者 Masayuki INABA 譯 名 美男雅之 國 籍 日本原文出處 University of Tokyo譯文：摘要：論文分析機械密封工作的基本原理，并且探討在各個環(huán)節(jié)中怎樣提高機械密封的性能和注意事項，簡要介紹幾種先進密封技術。關鍵詞：機械密封性能，注意事項，先進密封技術由于傳動軸貫穿在設備內外，這樣軸與設備之間存在一個圓周間隙，設備中的介質通過該間隙向外泄露，如果設備內壓力低于大氣壓，則空氣向設備內泄露，因此必須有一個阻止泄露的軸封裝置。軸封的種類很多，由于機械密封具有泄漏量少和壽命長等優(yōu)點，所以是當今世界上最主要的軸密封方式。機械密封主要是通過一系列零件將徑向密封轉化為軸向密封，在彈簧和介質壓力共同作用下，對由于設備運行所造成的軸向磨損可以及時補償，使軸向密封始終保持貼合。其密封性能和使用壽命取決于許多因素，如選型、機器的精度以及在安裝、啟動前、運行和停運后的維護操作等。1. 選型機械密封按工作條件和介質性質的不同，有耐高溫、耐低溫機械密封，耐顆粒介質機械密封和適應易汽化的輕質烴介質的機械密封等，應根據不同的用處選取不同結構型式和材料的機械密封。在安裝與使用中要根據機械密封的要求選擇機器的精度，按轉軸的旋向來選擇彈簧的左、右旋。2. 安裝安裝方法隨機械密封型式、機器的種類不同而有所不同，但其安裝要領幾乎都相同，安裝步驟和注意事項如下：2.1 安裝尺寸的正確確定。2.2 裝入前，軸（軸套） 、壓蓋應無毛刺，軸承狀況良好；密封件、軸、密封腔、壓蓋都應該清洗干凈。為減少摩擦阻力，軸上安裝機械密封的部位要薄薄地涂上一層油，以進行潤滑，考慮到橡膠 O 形圈的相溶性，若不宜用油，可涂肥皂水。浮裝式靜環(huán)不帶防轉銷的結構，不宜涂油，應干式裝入壓蓋。2.3 先將靜環(huán)與壓蓋一起裝在軸上，注意不要與軸相碰，然后將動環(huán)組件裝入。彈簧座或傳動座的緊定螺釘應分幾次均勻擰緊。23. 啟動前的準備工作及注意事項3.1 全面檢查機械密封，機械密封啟動前進行靜壓試驗，檢查是否有泄漏現象。3.2 啟動前應保持密封腔內充滿液體。對于輸送凝固的介質時，應用蒸氣將密封腔加熱使介質熔化按泵旋向盤車，檢查是否輕快均勻。如盤車吃力或不動時，則應檢查裝配尺寸是否錯誤，安裝是否合理。4. 運行中的維護4.1 當輸送介質溫度偏高、過低、或含有雜質顆粒、易燃、易爆、有毒時，必須采取相應的阻封、沖洗、冷卻、過濾等措施。4.2 運轉前用手盤車，注意轉矩是否過大，有無擦碰及不正常的聲音。4.3 注意旋向，聯軸器是否對中，軸承部位的潤滑油加法是否適當，配管是否正確。4.4 運轉前首先將介質、冷卻水閥門打開，檢查密封腔內的氣體是否全排出，防止靜壓引起泄漏，然后開機運行。4.5 開車后是否正常穩(wěn)定，有無因軸轉動引起的異常轉矩，以及異常響聲和過熱現象。5. 停運5.1 對于用泵外封油系統(tǒng)的機械密封，應先啟動封油系統(tǒng)。停車后最后停止封油系統(tǒng)。5.2 熱油泵停運后不能馬上停止封油腔及端面密封的冷卻水，應待端面密封處油溫降到 80 度以下時，才可以停止冷卻水，以免損壞密封零件[3]。6. 新型技術改造為了提高機械密封的可靠性和壽命，降低磨損，出現了采用新材料和新工藝的各種機械密封技術。目前先進的機械密封應用技術主要有密封端面改形技術、控制平衡比密封技術、組合密封技術和可控機械密封技術等，都可以改變機械密封的性能。下面主要介紹一下密封端面改形技術。密封端面改形技術就是通過在密封端面上開各種形式的槽來改善端面件的潤滑情況，從而實現機械密封的長壽命運行，它是當今機械密封領域的高新技術。6.1 干氣密封技術外側加工有均勻分布的 2.5-10um 的動壓槽，當東環(huán)旋轉時，流體動壓槽把外側的高壓隔離氣體泵入密封端面之間，由外徑至槽根部氣膜壓力逐漸增加，而自槽根部至內徑處氣膜壓力逐漸下降，因端面膜壓增加使所形成德爾開啟力大于作用3在密封環(huán)上的閉合力，在摩擦副之間形成很薄的一層氣膜，從而使米粉工作在非接觸狀態(tài)下，所形成的氣膜完全阻塞了相對低壓的密封介質泄露通道，實現了密封介質的零泄露。這種密封運行無磨損，功耗??；泄露量小，可實現零泄露；結構相對簡單，無需復雜的油封系統(tǒng)，安裝維護費用低；系統(tǒng)可靠，可實現長周期穩(wěn)定運行。干氣密封端面的槽形主要分單旋向和雙旋向兩類。單旋向槽形只可使用于單向旋轉的轉動設備，在要求的旋向下才可產生開啟力，如反轉則產生負的開啟力而可能導致密封的損壞。但相對于雙旋向的槽形，它可形成更大的開啟力和氣膜剛度，產生更高的穩(wěn)定性而更可靠的防止端面接觸。故在很低的轉速下和較大的振動下也可使用，在目前也是使用最多的。雙向槽無旋向要求，正反轉皆可使用。轉子的反轉不會造成密封的損壞。其使用范圍較單旋向槽寬，但其穩(wěn)定性、抗干擾能力較單向旋向差。6.2 上游泵送密封上游泵送密封的工作原理與干氣密封類似，是借助密封環(huán)斷面內側開設的流體動壓槽在旋轉條件下的粘性剪切作用把液體泵入密封端面之間，使液膜的壓力增加并把兩密封端面分開；與干氣密封不同之處在于，上游泵送密封的端面液體動壓槽式把由高壓側泄露至低壓側的被密封液體重新反輸志高壓側，以消除密封介質由高壓側想低壓側的泄露。6.3 端面開深槽流體靜壓型機械密封端面開深槽流體靜壓型機械密封是在密封端面上開出幾組深度達幾毫米的凹槽或孔和壓力介質引入孔，將密封流體或外界潤滑流體引入密封端面，從而對密封端面進行充分潤滑和冷卻。在結構上有自加壓凹槽式和外加壓凹槽式等。自加壓凹槽式在非旋轉的外周開若干個小孔并與端面開出的環(huán)形凹槽相通，從而將被密封的壓力介質引入密封端面；外加壓凹槽式非旋轉環(huán)圓周外的小孔不與密封介質相通，而與外界起潤滑作用的流體源相通，將外界流體引入密封端面進行潤滑和冷卻。端面開深槽流體靜壓型機械密封，由于壓力介質引入端面，平衡了閉合力，從而使兩端面分開成為非接觸型機械密封，盡管泄漏量比較大，一般為每小時幾百毫升，遠大于常規(guī)機械密封泄漏量，但仍廣泛用于高壓、高速、高溫等普通機械密封難于勝任的工況。為了揭示機械密封有關規(guī)律,提高機械密封端面參數測試的可靠性與研究是關鍵。納米材料的特殊性能有助于改善機械密封端面間潤滑狀態(tài)，開發(fā)納米材料機械密封和應用納米沖洗液將是機械密封研究的近期目標。隨著經驗的完善和技術的發(fā)展，機械密封將越來越成熟，逐步走向零泄露，長期穩(wěn)定運行。45指 導 教 師 評 語外文翻譯成績：指導教師簽字：年 月 日注：1. 指導教師對譯文進行評閱時應注意以下幾個方面：①翻譯的外文文獻與畢業(yè)設計（論文）的主題是否高度相關，并作為外文參考文獻列入畢業(yè)設計（論文）的參考文獻；②翻譯的外文文獻字數是否達到規(guī)定數量（3 000 字以上） ；③譯文語言是否準確、通順、具有參考價值。2. 外文原文應以附件的方式置于譯文之后。