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第三代集装式机械密封

the third generation of cartridge mechanical seals
hu guo—zhen，zhang jun，wang m ing
中图分类号：tb42 文献标识码：b 文章编号：1008．0813(2006)01．0045．02
      集装式机械密封是把动环、静环、弹簧、辅助密封圈、轴套、压盖静密封垫圈等7个主要零件组合成一起的一个集合体，也可称集装式机封(cartridge sea1)．有时也称卡式密封。
      集装式机械密封因已组装成一个集合体．因此在机体上安装更加方便，快捷，密封可靠，深受国内外用户的欢迎，是国内今后机械密封发展的方向。
      集装式机械密封一般都是平衡型机封，图l所示为aig318型集装式机封，其结构特点是全部零件组合为一体，弹簧不与物料接触，平衡型、内流、定位块可以调节弹簧压缩量。考虑到当动／静环磨损时可以更容易补偿，设计有动环密封圈。

1、3、12-o型密封圈2一轴套4一动环座5 弹簧6一密封垫7一压盖
8、17一定位螺钉9一定位块1o一动环11一静环13一防转销
14一同定环l5一传动销16、17一紧定螺钉
      轴套和压盖是集装式机封不可缺少的零件，通过它可以把所有机封零件组合在一起。压盖又可与机体相连。当物料温度过高过低，需要冲洗时，压盖可以加工成有冲洗孔，以满足工艺需要。
      紧定螺钉也是很重要的，是克服动静环摩擦力的主要零件，aig3l8的紧定螺钉头部刻有螺旋槽，可以防止螺钉与轴打滑、松动。318i为腰形静环压盖．压盖螺栓为2个，可以直接取代。原用密封盘根密封．且无需改动原设备。机封需要冲洗时可选用318a带有冲洗孔的压盖，4个压盖螺栓，并符合api的标准要求。

集装式机封由于在密封生产厂清洁的环境下组装、熟练和正确的组合可保证组装质量。合理的弹簧压缩量和橡胶o形圈的变形量，可以保证密封的可靠性。加上出厂前进行整体的气密性试验，更加保证了密封的可靠性。
      图2为318b带有滚动轴承的集装式机封．轴承的安置可有效地控制轴的径向跳动和窜动．也为机械密封提供了良好的工作环境，使机封平稳可靠运行。  

      318b机封的结构特点：为便于装拆轴承，增设了轴承套4，由孔用卡环5，限位轴承外环4，内座南固定环3定位，压盖1内开有注油孔，并装有油封圈2，可定期注入油脂，润滑轴承。
      图3为318s单弹簧集装式机封结构，它与多弹簧结构机封相比，不会ⅲ现在轴的轴向位移较大时会较大地影响弹簧力的现象，可有效避免弹簧力变化较大的缺点。因此某些场合下可采用此结构。单弹簧集装式机封的特点：轴向尺寸较3l8i、318a 长，但符合gb／t6556．1986中的安装规定。
图4为2318型双端面集装式机封，它是由两套单端面机封组成．两套机封之间装有分液环，通入清洁封液．以阻止内端面物料的外泄和外端面的润滑。该机封的特点是由两套单端面组成，轴套较长，给加工带来些难度。

      图5为chesterton155型机封。155型的动环为整体式硬环，由轴套上键槽带动，静环为整体软环，弹簧安装于静环尾部，因此是静止型。静环为补偿环，有防转销防i卜其转动，定位带围绕在轴套上，控制了弹簧压缩量。该机型压盖很有特点，有8个回转翼片用顶簧和卡环定位于座组合体8侧面，以2个翼片为一组可安置一个压盖螺母，只要在回转翼片尺寸范围内即可放置不同螺径4个以下的压盖螺钉。

1一回转翼片2 螺塞3-动环4一o形密封圈5-轴套6一静环7 垫片
8一座组合体9一支承环l0一防转销1l一定位带l2一紧环螺钉l3一定位
螺钉14一同定环l5 紧定螺钉l6一弹簧l7一卡环18-顶簧    以上所介绍的密封均符合gb／t6556．1986规定。由_丁标准中规定的径向尺寸必须包含轴套、弹簧、动环等零件，因此弹簧的尺寸受到一定限制，即弹簧外径不能太大，这样会产生较大的弹簧缠绕比(弹簧中径／丝径)，对弹簧加工要求较高．且容易产生一定的永久变形。
      轴套足将全部机封零件组装为一体的联接件．内孔 轴应是间隙配合。轴套0形环与轴是过皴配合，压缩量8％左右较合适。内外圆同心度按7级精度要求。轴套另一端的定位孑l、紧定孔与固定环螺孔有位嚣度要求。否则螺钉孔对不准。
      动环可以是整体，也可以是镶体结构，主要是根据机封结构和加工难易度而定。对318i(318a)而言，采用镶嵌较为合理。弹簧孔加工也有一定要求，否则易钻穿壁厚。
      集装式机封安装简单，容易被用户接受。它所选用的弹簧压缩量、密封面宽度、平衡度、动静环的配对、o 形密封圈的过盈量等均是长期经验的积累及用户反馈所获得的结果。今后机械密封发展的方向是可以保证集装式机封最合理的参数，无人为安装误差，无弹簧堵塞现象，无0形圈磨损等。