Las fugas son una de las fallas comunes en los equipos mecánicos. Las razones para provocar fugas son principalmente dos: en primer lugar, son causadas por el mecanizado y la superficie de los productos mecánicos debe tener defectos o desviaciones en la forma y el tamaño, lo que inevitablemente resulta en espacios en las juntas de las piezas mecánicas; en segundo lugar, hay una diferencia de presión entre los lados de sellado y el medio de trabajo se filtrará a través de los espacios.
Reducir o eliminar huecos es la principal forma de evitar fugas. La función del sello es sellar los espacios entre las superficies de contacto, aislar o cortar el canal de fuga, aumentar la resistencia en el canal de fuga o agregar pequeños dispositivos de conversión de energía en el canal para aplicar presión al material filtrado, lo que puede compensar Equilibra parcial o completamente la diferencia de presión que causa las fugas, para evitar fugas.
Los componentes básicos de un sello mecánico incluyen:
1) anillo estacionario
2) anillo giratorio
3) glándula
4) cuello
5) primavera
6) anillo de localización
7) manguito del eje
8) Junta tórica para anillo giratorio
9) Junta tórica para anillo estacionario
El concepto básico de sello mecánico.
El sello mecánico se refiere a un dispositivo que previene la fuga de fluido, el cual está compuesto por al menos un par de caras extremas perpendiculares al eje de rotación y se mantienen en estrecho contacto y deslizamiento relativo bajo la acción de la presión del fluido y la elasticidad del mecanismo de compensación ( o fuerza magnética), así como sellado asistido. La junta auxiliar del anillo de compensación se denomina junta mecánica de fuelle.
Componentes de sellado mecánico
Los componentes principales del sello mecánico incluyen las siguientes cuatro partes:
- Partes principales de sellado: el anillo móvil y el anillo estacionario.
- Piezas de sellado auxiliares: el anillo de sellado.
- Piezas de prensado: el resorte y el empujador.
- Partes de la transmisión: el asiento del conductor y la llave o tornillo de fijación.
Cuestiones que deben observarse durante la operación de sellado mecánico
- Notas de instalación
El. Preste mucha atención para evitar desviaciones en la instalación durante el proceso de instalación.
(1) La cubierta de sujeción debe instalarse después de alinearse con el acoplamiento y los tornillos deben apretarse uniformemente para evitar que la cara del extremo de la cubierta se desvíe. Verifique cada punto con un medidor y el error no debe exceder los 0,05 mm.
(2) Verifique la holgura de ajuste (es decir, la concentricidad) entre la tapa de sujeción y el diámetro exterior del eje o manguito del eje, y debe ser uniforme en todos los lados. Verifique cada punto con un calibre y la desviación permitida no debe exceder 0,01 mm.
B. La cantidad de compresión del resorte debe realizarse de acuerdo con los requisitos especificados y no se permiten fenómenos de sobredimensionamiento o subdimensionamiento. El error debe estar dentro de los 2,00 mm. Un tamaño excesivo aumentará la tasa de presión del extremo y acelerará el desgaste del extremo. Un tamaño insuficiente provocará una relación de presión insuficiente y no podrá lograr el efecto de sellado.
w. Después de instalar el anillo móvil, asegúrese de que pueda moverse con flexibilidad sobre el eje. El anillo móvil debe presionarse contra el resorte y debe rebotar automáticamente.
- Notas sobre el desmontaje
El. Durante el desmontaje del sello mecánico, se debe manipular con cuidado; están estrictamente prohibidos los martillos y cinceles planos para evitar daños a los componentes del sello. Se pueden usar dos ganchos de alambre de acero para insertarlos en el espacio del asiento de la transmisión en la dirección positiva-negativa para extraer el dispositivo de sellado. En caso de dificultades de desmontaje causadas por incrustaciones, límpielo antes del desmontaje.
B. Si se utiliza sello mecánico en ambos extremos de la bomba, cuide ambos extremos durante el proceso de montaje y desmontaje para evitar descuidar ninguno de los extremos.
w. Para el sello mecánico que ha estado en funcionamiento, si la tapa de sujeción se afloja, lo que hace que el sello se mueva, las partes móviles y estacionarias del anillo deben reemplazarse en lugar de apretarse y continuar usándose.
Preguntas sobre el funcionamiento normal y el mantenimiento del sello mecánico.
- Trabajos de preparación y precauciones antes de comenzar.
(1) Realizar una inspección exhaustiva del sello mecánico, los dispositivos accesorios y la instalación de tuberías para garantizar que estén completos y cumplan con los requisitos técnicos.
(2) Antes de iniciar el sello mecánico, realice una prueba de presión estática para verificar si hay algún fenómeno de fuga. Si hay una fuga importante, encuentre la causa y elimínela. Si aún no funciona, desmóntelo, inspecciónelo y vuelva a instalarlo. Generalmente, la presión de prueba de presión estática es de 2 ~ 3 kg/cm².
(3) Gire el acoplamiento hacia la bomba y verifique que esté libre y nivelado. Si el acoplamiento está atascado o no se mueve, verifique si el tamaño del ensamblaje es incorrecto o si la instalación es razonable.
- Instalación y apagado
(1) Antes de comenzar, mantenga la cámara de sellado llena de líquido. Para transportar medios solidificados, se debe utilizar vapor para calentar la cámara de sellado para derretir los medios. Antes de comenzar, se deben girar los acoplamientos para evitar un arranque repentino y una fractura del anillo blando.
(2) Para el sello mecánico que utiliza el sistema de sello de aceite externo de la bomba, primero se debe iniciar el sistema de sello de aceite. Después de detener la bomba, detenga el sistema de sello de aceite.
(3) Después de que la bomba de aceite caliente deja de funcionar, el agua de refrigeración de la cámara del sello de aceite y el sello de la cara del extremo no debe detenerse inmediatamente. Cuando la temperatura del aceite en la ubicación del sellado final cae por debajo de 80 grados, se puede detener el agua de refrigeración para evitar daños a las piezas de sellado.
- Operación
(1) Si hay una pequeña fuga después de arrancar la bomba, obsérvela durante un período. Si la fuga no disminuye después de funcionar continuamente durante 4 horas, detenga la bomba para su inspección.
(2) La presión de funcionamiento de la bomba debe ser estable y la fluctuación de presión no debe exceder 1 kg/cm².
(3) Durante la operación, es necesario evitar la cavitación para evitar la fricción seca en la cara del extremo y dañar el sello.
(4) El estado del sellado debe comprobarse periódicamente. Durante la operación, si la fuga excede el estándar, el petróleo pesado no debe exceder las cinco gotas por minuto y el petróleo liviano no debe exceder las 10 gotas por minuto. Si no mejora en 2 o 3 días, detenga la bomba e inspeccione el dispositivo de sellado.
Estructura y mantenimiento del sello mecánico
- Estructura
La estructura típica generalmente consta de un anillo giratorio, un anillo estacionario, un sello giratorio, un sello estacionario, un resorte, un asiento de resorte, tornillos de fijación, un pasador antirotación, etc.
- Principio
Cuando el sello mecánico está funcionando, la fuerza axial causada por la presión del fluido sellado y la fuerza del elemento elástico hace que los anillos giratorios y estacionarios encajen y se muevan relativamente.
Debido al ajuste perfecto de las dos caras extremas de sellado, se forma un pequeño espacio entre las caras extremas de sellado (la interfaz de sellado). Cuando el medio de presión pasa a través de este espacio, se forma una película líquida muy delgada, generando resistencia, evitando que el medio se escape y lubricando la cara del extremo, logrando un efecto de sellado a largo plazo.
- Clasificación
(1) Según el host sellado: sellos mecánicos para bombas, reactores, compresores, etc.;
(2) Según los diferentes parámetros de trabajo, se dividen en alta temperatura, temperatura media, baja temperatura, alta presión, media presión, baja presión, alta velocidad, servicio pesado, etc.;
(3) Según la forma estructural, se dividen en sellos mecánicos equilibrados y desequilibrados, de un solo extremo y de doble extremo.
- Instalación
(1) Preparación
① Verifique si la desviación radial, la rugosidad de la superficie, la tolerancia del diámetro exterior y el desplazamiento axial del eje y el manguito cumplen con los requisitos de precisión;
② Verifique si el modelo y las especificaciones del sello mecánico cumplen con los requisitos. Que las piezas estén intactas, que el tamaño del anillo de sellado sea apropiado y que las superficies de los anillos giratorios y estacionarios sean lisas y planas. Si hay defectos, deben ser reemplazados o reparados.
③ Limpie las piezas del sello mecánico con gasolina limpia y luego séquelas, prestando atención a proteger la superficie de sellado;
④ Al instalar el sello mecánico, primero encuentre la longitud de trabajo del resorte en las instrucciones y luego use el calibrador para medir la longitud libre del resorte para obtener la cantidad de compresión. Durante la instalación, la desviación de la cantidad de compresión del resorte no debe ser superior a 1 mm.
(2) Inspección y medición
① La movilidad del anillo giratorio requiere que haya un cierto espacio entre el anillo giratorio y el eje, asegurando que el espacio sea de 0,3 a 0,7 mm.
② Si el anillo estacionario es excéntrico. En los sellos mecánicos de bombas, el anillo estacionario (asiento de resorte) y el eje adoptan un ajuste deslizante y la holgura es muy pequeña. Si el espacio es grande, el anillo estacionario será excéntrico y la fuerza desigual del resorte que actúa sobre la superficie de sellado provocará fugas o fallas en el sello.
③ Compruebe el ajuste entre el anillo giratorio y las superficies de sellado del anillo estacionario. Al realizar la verificación, utilice un cuadrado de 90° para medir la desviación de la superficie de sellado con respecto a la línea central del eje.
(3) Instalación
Primero, monte los componentes en el componente giratorio y el componente de anillo estacionario y precargue previamente el resorte. Luego instale el componente del anillo giratorio en el eje y el componente del anillo estacionario en la tapa de presión. Primero, mida la distancia desde la cara del extremo de sellado del anillo giratorio hasta la cara del extremo de la cavidad de sellado y la distancia desde la cara del extremo de sellado del anillo estacionario hasta la cara del extremo de la tapa del extremo. La diferencia entre los dos es la cantidad de precarga en la que están montados el resorte del sello mecánico y el rodamiento. La cantidad de compresión se ajusta de acuerdo con los requisitos técnicos y la cantidad de compresión medida, y se aprieta la tapa de presión.
Durante el proceso de instalación, mantenga la limpieza e integridad del sello y no utilice herramientas para golpear los componentes del sello para evitar dañarlo. Después de instalar el sello mecánico en el eje, empuje el anillo giratorio con la mano para hacerlo elástico y suave, luego agregue un poco de aceite de motor a la superficie de sellado y apriete uniformemente la tapa del extremo sin presionarla.
(4) Inspección y prueba de presión
Después de la instalación, el rotativo debe funcionar con flexibilidad y tener un cierto grado de flexibilidad. Los sellos mecánicos para equipos importantes deben someterse a pruebas de presión estática y dinámica. Después de pasar la prueba, se pueden poner en uso formal.
- Operación
(1) Precauciones previas a la salida: comprobar si el equipo auxiliar y el sistema de refrigeración están instalados correctamente; limpie la tubería para evitar que entre óxido e impurezas en la cavidad de sellado; Gire el acoplamiento manualmente para comprobar si el eje gira suavemente. Si pesa demasiado, comprobar si las dimensiones correspondientes son correctas, averiguar la causa y eliminar el fallo.
(2) Operación de prueba y operación normal: primero inicie el sistema de sellado de líquido y el sistema de agua de enfriamiento para llenar la cavidad de sellado con el medio y luego inicie el sello principal para la operación de prueba. Si al principio se encuentra una ligera fuga pero desaparece gradualmente después de 1 a 3 horas, se trata de un proceso de rodaje normal. Si la fuga no desaparece, deténgase para inspeccionarla; Si el sello mecánico se sobrecalienta o echa humo, generalmente se debe a una presión excesiva del resorte y la presión del resorte debe reducirse en consecuencia. Después de la calificación de la prueba, se puede poner en funcionamiento normal en condiciones de trabajo. El proceso de aumento de temperatura y presión debe ser lento y observar atentamente si se producen fenómenos anormales.
- Apagar
Apague primero el motor principal, seguido de los sistemas auxiliares y los sistemas de agua de refrigeración. Si el tiempo de parada es prolongado, vacíe la mitad del motor principal.
- Mantenimiento
(1) Preste atención a si los componentes del sello mecánico están sueltos y tienen fugas, o si se genera calor y sonidos anormales debido a la entrada de impurezas en la cara del extremo del sello; evitar la fricción seca; Para máquinas que funcionan de forma intermitente, preste atención a la cristalización formada por el medio seco o la reducción de temperatura durante el apagado. Al comenzar, tome medidas como calentar o lavar para evitar rayar los bordes.
(2) Observar si los dispositivos e instrumentos auxiliares, como el lavado y el enfriamiento, funcionan correctamente;
(3) Preste atención a si existen fenómenos anormales durante el funcionamiento de la máquina, como vibraciones o daños a los cojinetes, que afectarán el uso del sello mecánico.
- Revisión
(1) Requisitos para los trabajos de desmantelamiento:
① Familiarícese con los datos, dibujos, tipos y estructuras relevantes de los sellos mecánicos antes del desmontaje;
② Hacer un buen trabajo de preparación y preparar las instalaciones y herramientas necesarias, y hacer un buen trabajo de protección de seguridad;
③ Desmonte en orden y marque para volver a montarlo fácilmente; observar durante el desmontaje y analizar y encontrar la causa de la fuga;
④ Después de desmontar las piezas viejas, deben almacenarse durante un período de tiempo antes de procesarlas. Cuando no existan datos o estos estén incompletos, se podrán obtener piezas nuevas según el material y especificaciones de la pieza antigua.
(2) Método de revisión:
① Cuando se produzca un desgaste severo o grietas en las superficies de los anillos giratorios y estacionarios, reemplácelos por otros nuevos. Los pequeños rayones se pueden rectificar; comprobar la desviación de las caras extremas de los anillos giratorios y estacionarios con respecto a la línea central del eje. Si supera los 0,05 mm, se debe ajustar o reparar;
② Cuando los anillos de sellado auxiliares y los resortes estén dañados, reemplácelos por otros nuevos; Al seleccionar resortes, seleccione aquellos que sean paralelos a la cara del extremo y perpendiculares a la línea central, con espacio libre y deformación constantes;
③ Ajuste el desplazamiento axial al rango especificado;
④ Compruebe si el eje o el manguito están desgastados. Si hay desgaste, repare oportunamente la soldadura, el tratamiento térmico y el mecanizado.
