基于某型起动机的机械密封失效分析

乔思佳，胡 冬

(航空机电系统综合航空科技重点实验室 航空工业南京机电液压工程研究中心，江苏 南京 211106)

0 引言

机械密封是旋转机械中常用的一种密封形式。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力作用下保持贴合,并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置[1]，它主要由密封端盖、弹簧、静环、动环和O型密封圈组成。通过弹性元件和介质的压紧力保持端面贴合，并维持一层极薄的流体膜，进而达到密封的目的。

与其他密封方法相比，机械密封具有工作可靠、密封效果好且使用寿命长等特点[2]。据不完全统计，国内外在各种旋转类机械设备和仪器上常采用机械密封，采用这种密封方式的旋转设备高达95%左右[3]。但在如今的工业应用中，机械密封失效很普遍，且密封件失效后的维修工作较为繁琐，费用高昂，失效问题已成为影响产品性能和技术发展的瓶颈[4]。

1 失效模式分析

机械密封通常是整个旋转机械的薄弱环节，其故障或失效往往是造成设备维修的主要原因。据统计，在旋转设备发生的故障中，因机械密封失效而维修的占维修设备总量的50%左右[5]。

机械密封失效的主要表现形式就是泄漏，图1为端面动密封结构简图。图1中，h为端面高度；d1为端面内径；d2为端面外径；db为平衡直径。其主要有以下5处泄漏点：①摩擦副端面之间；②静环(补偿环)处的辅助密封圈；③密封腔与端盖之间的结合面；④动环与转轴之间的接触面；⑤静环(石墨环)本身可能存在的泄漏孔隙。……