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第三代集裝式機械密封

The third generation of cartridge mechanical seals
HU Guo—zhen，ZHANG Jun，WANG M ing
中圖分類號：TB42 文獻標識碼：B 文章編號：1008．0813(2006)01．0045．02
      集裝式機械密封是把動環、靜環、彈簧、輔助密封圈、軸套、壓蓋靜密封墊圈等7個主要零件組合成一起的一個集合體，也可稱集裝式機封(Cartridge Sea1)．有時也稱卡式密封。
      集裝式機械密封因已組裝成一個集合體．因此在機體上安裝更加方便，快捷，密封可靠，深受國內外用戶的歡迎，是國內今后機械密封發展的方向。
      集裝式機械密封一般都是平衡型機封，圖l所示為AIG318型集裝式機封，其結構特點是全部零件組合為一體，彈簧不與物料接觸，平衡型、內流、定位塊可以調節彈簧壓縮量。考慮到當動／靜環磨損時可以更容易補償，設計有動環密封圈。

1、3、12-O型密封圈2一軸套4一動環座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一動環11一靜環13一防轉銷
14一同定環l5一傳動銷16、17一緊定螺釘
      軸套和壓蓋是集裝式機封不可缺少的零件，通過它可以把所有機封零件組合在一起。壓蓋又可與機體相連。當物料溫度過高過低，需要沖洗時，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，是克服動靜環摩擦力的主要零件，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。318i為腰形靜環壓蓋．壓蓋螺栓為2個，可以直接取代。原用密封盤根密封．且無需改動原設備。機封需要沖洗時可選用318A帶有沖洗孔的壓蓋，4個壓蓋螺栓，并符合API的標準要求。

集裝式機封由于在密封生產廠清潔的環境下組裝、熟練和正確的組合可保證組裝質量。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。加上出廠前進行整體的氣密性試驗，更加保證了密封的可靠性。
      圖2為318B帶有滾動軸承的集裝式機封．軸承的安置可有效地控制軸的徑向跳動和竄動．也為機械密封提供了良好的工作環境，使機封平穩可靠運行。  

      318B機封的結構特點：為便于裝拆軸承，增設了軸承套4，由孔用卡環5，限位軸承外環4，內座南固定環3定位，壓蓋1內開有注油孔，并裝有油封圈2，可定期注入油脂，潤滑軸承。
      圖3為318S單彈簧集裝式機封結構，它與多彈簧結構機封相比，不會Ⅲ現在軸的軸向位移較大時會較大地影響彈簧力的現象，可有效避免彈簧力變化較大的缺點。因此某些場合下可采用此結構。單彈簧集裝式機封的特點：軸向尺寸較3l8i、318A 長，但符合GB／T6556．1986中的安裝規定。
圖4為2318型雙端面集裝式機封，它是由兩套單端面機封組成．兩套機封之間裝有分液環，通入清潔封液．以阻止內端面物料的外泄和外端面的潤滑。該機封的特點是由兩套單端面組成，軸套較長，給加工帶來些難度。

      圖5為CHESTERTON155型機封。155型的動環為整體式硬環，由軸套上鍵槽帶動，靜環為整體軟環，彈簧安裝于靜環尾部，因此是靜止型。靜環為補償環，有防轉銷防I卜其轉動，定位帶圍繞在軸套上，控制了彈簧壓縮量。該機型壓蓋很有特點，有8個回轉翼片用頂簧和卡環定位于座組合體8側面，以2個翼片為一組可安置一個壓蓋螺母，只要在回轉翼片尺寸范圍內即可放置不同螺徑4個以下的壓蓋螺釘。

1一回轉翼片2 螺塞3-動環4一O形密封圈5-軸套6一靜環7 墊片
8一座組合體9一支承環l0一防轉銷1l一定位帶l2一緊環螺釘l3一定位
螺釘14一同定環l5 緊定螺釘l6一彈簧l7一卡環18-頂簧

   以上所介紹的密封均符合GB／T6556．1986規定。由_丁標準中規定的徑向尺寸必須包含軸套、彈簧、動環等零件，因此彈簧的尺寸受到一定限制，即彈簧外徑不能太大，這樣會產生較大的彈簧纏繞比(彈簧中徑／絲徑)，對彈簧加工要求較高．且容易產生一定的永久變形。
      軸套足將全部機封零件組裝為一體的聯接件．內孔 軸應是間隙配合。軸套0形環與軸是過皴配合，壓縮量8％左右較合適。內外圓同心度按7級精度要求。軸套另一端的定位孑L、緊定孔與固定環螺孔有位囂度要求。否則螺釘孔對不準。
      動環可以是整體，也可以是鑲體結構，主要是根據機封結構和加工難易度而定。對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。
      集裝式機封安裝簡單，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、動靜環的配對、O 形密封圈的過盈量等均是長期經驗的積累及用戶反饋所獲得的結果。今后機械密封發展的方向是可以保證集裝式機封最合理的參數，無人為安裝誤差，無彈簧堵塞現象，無0形圈磨損等。