摩擦副和輔助膠圈失效圖解

機(jī)械密封的失效實(shí)例中，以沖突副、輔佐密封圈引起的失效所占比例最高，最典型的實(shí)例如：

1、端面不平（見圖一）在鈉光燈下用平晶檢測(cè)密封面，平面度誤差為2.7um。密封面這種局部平面誤差是因?yàn)檠心伖獠涣家鸬摹Ｔ谶@種狀況下，密封的走漏較嚴(yán)重。

2．粘著磨損（見圖二）因?yàn)槊芊膺^熱過載，從而使軟質(zhì)資料碎片移附到硬質(zhì)資料外表，成團(tuán)的微粒十分頻頻地構(gòu)成，然后又崩落，因此發(fā)作激烈的磨損。

3．熱變形（見圖三）密封面上有對(duì)稱不連續(xù)的亮帶，這是因?yàn)闊嶙冃我鸬摹Ｓ袝r(shí)，這種狀態(tài)調(diào)查不出來，只要在端面上涂以紅丹粉，經(jīng)過與平面悄悄研磨才干發(fā)現(xiàn)。呈現(xiàn)這種狀況，首要是因?yàn)椴灰?guī)則的冷卻，引起密封面的熱應(yīng)力變形。

4．熱裂紋（見圖四）密封面上發(fā)作的細(xì)裂紋有三種：A）徑向裂紋；B）徑向裂紋帶有水泡或疤痕；C）外表龜裂。陶瓷或硬質(zhì)合金環(huán)密封面尤其簡(jiǎn)單發(fā)作這種損害。這種裂紋象切削刀刮削碳石墨環(huán)或其它資料的密封面相同，會(huì)很快使對(duì)磨的軟環(huán)凸臺(tái)消失完。發(fā)作熱裂最遍及的原因是：缺少適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑和冷卻措施，密封面液膜汽化蒸騰，PV值高等。

5．端面偏斜（見圖五）表征為密封面磨損不均勻，構(gòu)成密封面中凸或中凹，在介質(zhì)變壓力工況下，表現(xiàn)為密封功能不穩(wěn)定；能使密封面沖突轉(zhuǎn)矩增大，并發(fā)作大量的沖突熱。發(fā)作端面偏斜的原因有：工作壓力超越許用值，或液力平衡選取不當(dāng)?shù)取?/p>

6．磨粒磨損（見圖6）磨粒磨損通常是因?yàn)榍度胲洯h(huán)內(nèi)或附夾在端面間的顆粒所引起的。后者比前者引起的磨損小。前者磨損往往呈現(xiàn)在硬環(huán)端面上，呈圓周溝槽且同心分布。圖中的碳化鎢硬質(zhì)合金的磨損痕跡即位一例。

7．流體的浸蝕和氣蝕（見圖七）密封件的表里圓外表、背端面呈現(xiàn)凹坑麻點(diǎn)，這是因高速流體長(zhǎng)時(shí)刻沖擊的成果。就流體浸蝕來說，損壞是因?yàn)樾〉我杭ち业木o縮脈沖傳到資料外表引起周圍面積強(qiáng)大的剪切變形，這種變形反復(fù)進(jìn)行，就能引起疲勞損壞型麻點(diǎn)。氣蝕是因?yàn)榱黧w活動(dòng)連續(xù)性被損壞，在高速運(yùn)動(dòng)或振蕩的外表觸摸中構(gòu)成的蒸汽泡或氣泡的幻滅所引起的沖擊而發(fā)作的。

8．密封環(huán)的機(jī)械變形與熱變形（見圖八）

9．橡膠O型圈的擠出損壞（圖九）因?yàn)閴毫ψ饔眉敖橘|(zhì)的侵蝕，使O型橡膠圈變軟，而擠入小空隙中，又因?yàn)閼?yīng)力會(huì)集使密封圈呈現(xiàn)斷裂或脫落。

10．橡膠O型圈永久變形（圖十）因?yàn)楦邷?、緊縮率過大或過載等使橡膠O型圈變成方形。

11．橡膠O型圈溶漲（圖十一）因?yàn)橄鹉z與介質(zhì)的不溶性，O型圈發(fā)作溶漲而變軟、發(fā)粘、起皮、決裂。

12．橡膠O型圈老化（圖十二）橡膠老化表現(xiàn)為變硬，通常是因?yàn)閮?chǔ)存期過長(zhǎng)，觸摸陽光、臭氧或是受熱老化變硬，因此失掉彈性。

13. 橡膠O型圈外表發(fā)作裂紋（圖十三）橡膠O型圈長(zhǎng)時(shí)刻處于拉伸狀態(tài)下，在空氣中放置時(shí)刻過長(zhǎng)，外表觸摸油污，或受臭氧影響，都可發(fā)作外表龜裂。

14．橡膠O型圈擠裂啃傷（圖十四）因?yàn)樽缀洼S端未倒角，或殘留毛刺，O型圈裝入時(shí)被啃傷劃破。

15．O型圈內(nèi)周被磨損（圖十五）當(dāng)軸外表粗糙，軸竄動(dòng)，軸與密封件不筆直而偏斜、振蕩，支座偏歪時(shí)，補(bǔ)償環(huán)O型圈與軸間發(fā)作微量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而使橡膠O型圈磨損。

16．O型圈處被堵塞（圖十六）在密封介質(zhì)的一側(cè)，因?yàn)楣腆w物料比率高或纖維物料多，補(bǔ)償環(huán)作起浮調(diào)整時(shí)，固體物或雜質(zhì)進(jìn)入期間，發(fā)作堵塞，補(bǔ)償環(huán)不能作軸向滑移和起浮調(diào)整；在大氣一側(cè)，因?yàn)橐耗ふ趄v、冷凝堆積、分離蒸餾，引起濃縮物的堆積、也能堵塞O型圈正?；坪驼{(diào)整，從而使密封端面不能觸摸而發(fā)作走漏。

17．O型圈扭曲（圖十七）橡膠O型圈的扭曲現(xiàn)象大多發(fā)作在密封距形裝置槽的結(jié)構(gòu)上，當(dāng)O型圈的斷面粗細(xì)不勻，或組合軸孔外表不光潔以及緊縮率過大時(shí)，都會(huì)引起O型圈扭曲。

18．焊接波紋管決裂這種現(xiàn)象大部分發(fā)作在波紋管兩頭的內(nèi)焊縫處。這是因?yàn)閮?nèi)焊縫接受較大的拉力，并且兩頭焊縫因振蕩波的傳播使其工作條件更加惡劣；應(yīng)力會(huì)集對(duì)焊頭疲勞強(qiáng)度影響很大。從焊縫橫斷面來看，大多數(shù)裂紋發(fā)作在熔合線附件，這首要是因?yàn)楹缚p根部的應(yīng)力會(huì)集。如焊接熱對(duì)片材冷作硬化的消除，使接縫區(qū)母材軟化而發(fā)作應(yīng)變。波紋管與前后端焊接的環(huán)座壁厚不等，其薄弱環(huán)節(jié)就在外徑邊際上。運(yùn)用中應(yīng)力首要作用在該處而發(fā)作裂紋。

不同的焊頭構(gòu)成不同應(yīng)力會(huì)集和不同的決裂特征。圖18為波紋管焊頭的狀況。a、b、c焊頭可以構(gòu)成潤(rùn)滑的焊接，圖a為不對(duì)稱焊頭，這種焊頭往往沿焊縫較小一側(cè)決裂；b焊頭太小強(qiáng)度不足，在交變應(yīng)力下常常沿焊頭中心開裂。c焊頭是過火加強(qiáng)的焊頭，也簡(jiǎn)單構(gòu)成較大的應(yīng)力會(huì)集。合適的焊頭應(yīng)三倍于波片的厚度。

19.壓蓋的剛性較差，將會(huì)呈現(xiàn)（圖十九）所示的狀況，即靜密封墊片損壞而發(fā)作走漏。

上述典型失效案例可以看出，毛病剖析是處理密封走漏和損壞的一種非常有效的辦法。這種辦法簡(jiǎn)單易行，而且很簡(jiǎn)單發(fā)現(xiàn)問題的焦點(diǎn)，并針對(duì)性地加以處理。任何一種結(jié)構(gòu)形式的機(jī)械密封都有其優(yōu)點(diǎn)，但也不可避免地存在一些局限，只能經(jīng)過舉一反三，把握其原理，從多方面動(dòng)身考慮，綜合的剖析毛病原因，再針對(duì)不同設(shè)備，不同工況，分別加以剖析，選擇最佳的配套方案，來處理機(jī)械密封的現(xiàn)場(chǎng)毛病。