摩擦副和輔助膠圈失效圖解

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

1、端面不平（見圖一）在鈉光燈下用平晶檢測密封面，平面度誤差為2.7um。密封面這種局部平面誤差是因為研磨拋光不良引起的。在這種狀況下，密封的走漏較嚴重。

2．粘著磨損（見圖二）因為密封過熱過載，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）密封面上有對稱不連續(xù)的亮帶，這是因為熱變形引起的。有時，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，首要是因為不規(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，會很快使對磨的軟環(huán)凸臺消失完。發(fā)作熱裂最遍及的原因是：缺少適當?shù)臐櫥屠鋮s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?shù)取?/p>

6．磨粒磨損（見圖6）磨粒磨損通常是因為嵌入軟環(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，這是因高速流體長時刻沖擊的成果。就流體浸蝕來說，損壞是因為小滴液激烈的緊縮脈沖傳到資料外表引起周圍面積強大的剪切變形，這種變形反復(fù)進行，就能引起疲勞損壞型麻點。氣蝕是因為流體活動連續(xù)性被損壞，在高速運動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)的機械變形與熱變形（見圖八）

9．橡膠O型圈的擠出損壞（圖九）因為壓力作用及介質(zhì)的侵蝕，使O型橡膠圈變軟，而擠入小空隙中，又因為應(yīng)力會集使密封圈呈現(xiàn)斷裂或脫落。

10．橡膠O型圈永久變形（圖十）因為高溫、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）因為橡膠與介質(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，通常是因為儲存期過長，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型圈長時刻處于拉伸狀態(tài)下，在空氣中放置時刻過長，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）因為座孔和軸端未倒角，或殘留毛刺，O型圈裝入時被啃傷劃破。

15．O型圈內(nèi)周被磨損（圖十五）當軸外表粗糙，軸竄動，軸與密封件不筆直而偏斜、振蕩，支座偏歪時，補償環(huán)O型圈與軸間發(fā)作微量的相對運動而使橡膠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)，因為固體物料比率高或纖維物料多，補償環(huán)作起浮調(diào)整時，固體物或雜質(zhì)進入期間，發(fā)作堵塞，補償環(huán)不能作軸向滑移和起浮調(diào)整；在大氣一側(cè)，因為液膜蒸騰、冷凝堆積、分離蒸餾，引起濃縮物的堆積、也能堵塞O型圈正常滑移和調(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O型圈的斷面粗細不勻，或組合軸孔外表不光潔以及緊縮率過大時，都會引起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。這是因為內(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)力會集對焊頭疲勞強度影響很大。從焊縫橫斷面來看，大多數(shù)裂紋發(fā)作在熔合線附件，這首要是因為焊縫根部的應(yīng)力會集。如焊接熱對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)成潤滑的焊接，圖a為不對稱焊頭，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焊頭是過火加強的焊頭，也簡單構(gòu)成較大的應(yīng)力會集。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。這種辦法簡單易行，而且很簡單發(fā)現(xiàn)問題的焦點，并針對性地加以處理。任何一種結(jié)構(gòu)形式的機械密封都有其優(yōu)點，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，從多方面動身考慮，綜合的剖析毛病原因，再針對不同設(shè)備，不同工況，分別加以剖析，選擇最佳的配套方案，來處理機械密封的現(xiàn)場毛病。