剖分式机械密封研究进展

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1、剖分式机械密封研究进展王伟（南京林业大学机电工程学院江苏南京210037）摘要：剖分式机械密封相对于整体式机械密封具有不可比拟的优势，有效地解决了某些密封件不易拆卸的困难。其应用前景广阔，是未来机械密封发展的趋势之一。对剖分式机械密封的研究，国外已取得一定成果，并冇所应用。国内起步较晚，对剖分式机械密封的研究各冇特色，理论研究也取得一定成果，但应用研究略有滞后，实际应用只在工作参数较低的场合。同吋研究人员提出对■密封端而和分型而受热受压条件下变形与控制规律及分型血•连接的紧密性进行研究对于剖分式机械密封的发展具有重要意义，并

2、指出了今后一段时期剖分式机械密封理论研究、试验研究和应用研究的方向。关键词：剖分式；机械密封；研究进展—引言机械密封装置是旋转装置中不可缺少的部件，其正常运行对整个机械的运转至关重要。其具有功耗小、泄漏率低、密封性能可靠、使用寿命长等优点，被广泛应用于石汕、化工、航空航天等各个领域。机械密封的泄漏率大约为填料密封的1%,功率消耗约为填料密封的30%[1]0机械密封在运转吋，除了机械密封自身的浮动补偿环山于密封而磨损需作轴向移动补偿外，安装在密封环上的辅助密封则伴随浮动环沿轴表而作微小的轴向移动，故对轴或轴套的磨损是比綾小的。

3、旋转轴密封装置是工艺流程发生故障最频繁的关键部位Z-,一旦整体式密封发生故障需要检修时，整体式机械密封装置拆卸I•分麻烦，维修周期长，因此密封界一总致力于研究开发剖分式机械密封件，以求在不拆卸轴承、减速机、电机等部件的情况下完成机械密封件的更换。这种结构形式的密封装置人人的降低了设备的安装、维修成本。木文对剖分式机械密封的机构机理进行了阐述，并对近年来剖分式机械密封的发研究发展做了归纳总结。二剖分式机械密封结构⑵剖分式机械密封是将做成周向对开或多瓣的环（包括动环屎、动环支撐动环、静环、静环支撐、静环朋）用接插销钉连接或围费篩

4、住形成整体，再配以开口密封圈和弹性元件组成的密封件。除密封环与支撑座存在剖分而外其工作原理、结构与普通机械密封均相同。该结构形式的密封装置无须拆卸反应釜的其他装置即可肓接进行安装、拆卸等工作，降低了设备的安装维修成木、缩短了停车时间。图1为对开剖分式平行端面机械密封。图中装配工具是为了方便地将动、静环分别装入动环支撑和静环支撑而专门设计的。安装时，先将

5、装配工具置于轴上并用围赞篩住形成整体，再分别将动环支撐、动环、静环和静环支撐放置于轴功环0膨・分”齒(W图I时开剖分式平行瑙向机械密时FigISplitmo-hafii<'a

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7、机械密封技术的发展历程⑶1991年LI木NagaiYataro等发明了“带有剖分环的机械密封”，其密封环被一个带预制沟槽的支撐环覆盖住，用“0”环镶嵌在预制的槽中。1994年美国拉多萨夫等发明了一种“剖分式机械密封”，其动、静环山许多弓形环段形成，分别置于两个对■开式托架装置中，托架剖分而用螺栓连接成一体，刚性支持着动、静环。1997年Bessette等发明的“完全剖分集装式机械密封”，由两个部分纟R成，每部分依据集装式设计标准设计。装配采用定位螺丝把密封装配固定在转轴上，用套筒和槽来固定静组件于密封腔上。结构非常简单、操作

8、方便、安装吋无需测量或推测工作。Reagan发明了“剖分式机械密封环及其使用”，这种环至少分为两瓣，并用特殊对准夹具对齐。在每个环段剖分面上有一个弧形凹槽，把对准夹具放入一个环段剖分面上的弧形凹槽内并固定，以便能进行另一环段剖分Ifli的固定。安装时，必须确保每个环段对中，以便在安装操作时，尽可能地减少对准夹具对密封环损害，并尽可能地减少泄漏造成的不对中。尽管如此，剖分式机械密封并未获得真正的应用。肓到2003年才由徳国Burgmann公司生产出产品并应用于水处理、制浆和发电等工业装置中。2007年美国Giaixl发明了“剖

9、分式机械复合密封装置”，同年Boyson提出了离心流体装置用剖分式密封技术的可靠性问题，指出要使得剖分式密封能被广泛使用，需要寻找更大的密封压力适用范围。然而,提高密封压力所增加的应力不仅导致整个组件产生较人变形，而且也使剖分环瓣产生相对运动，需要对所使用的材料进行非线性变形和应丿J计算。