Введение 7
1 Общие сведения торцового уплотнения центробежных насосов 8
1.1 Определение и область применения 8
1.2 Конструкция, типы 10
1.3 Устройство и принцип действия 14
1.4 Патентно-информационный обзор 18
1.5 Заключение к информационному обзору 28
2 Изучение процесса трения 29
2.1 Технология притирки контактных поверхностей 29
2.2 Заключение по результатам исследования процесса трения 33
3 Повреждения и исследование материалов уплотнения 35
3.1 Повреждения торцового уплотнения 35
3.1.1 Повреждения связанные с монтажом 39
3.1.2 Повреждения,связанные с эксплуатационными
характеристиками 41
3.2 Влияние выбора материалов уплотнений 44
3.2.1 Материалы пары трения 45
3.2.2 Материалы вторичных уплотнений и пружин 52
3.3 Заключение на основе исследования повреждений и материалов ... 55
4 Обоснование выбора материалов для торцового уплотнения 57
5 Рациональные предложения по повышению надежности 59
5.1 Пара трения 60
5.2 Вспомогательные уплотнительные кольца и пружины 62
5.3 Заключение на основе технических предложений 66
6 Технология изготовления 67
5.1 Заключение по модернизации конструкции 75
Заключение 76
Список использованных источников 77
Приложение А 81
Приложение Б 91
Приложение В
Торцевое механическое уплотнение, также механическое уплотнение, является типом уплотнения, используемым во вращающемся оборудовании, для обеспечения герметизации вала. Рассматриваемый узел центробежного насоса играет важную роль в гидравлической части, поскольку от него напрямую зависит долговечность, надежность агрегата, экономическая эффективность. Более 40% случаев выхода из строя насосов связаны именно с торцовыми уплотнениями, по причине которых оборудование простаивает в ожидании ремонта или замены. Простои оборудования в крупных промышленных масштабах недопустимы с экономической точки зрения. Поэтому модернизация механического уплотнения с целью повышения показателей надежности является очень актуальной на сегодняшний день задачей.
Целью работы является вынести необходимое техническое решение по модернизации конструкции торцового уплотнения, которое в разы повысит срок службы уплотнения и улучшит показатели надежности.
Задачами данной работы являются рассмотрение основных конструктивных особенностей торцового уплотнения, области применения, обозначение устройства и принципа работы торцового уплотнения, определение преимуществ перед другими типами уплотнений вала. Выявление основных поломок и методов устранения. Остановиться на организации ремонтных работ и технологии ремонта деталей и сборочных единиц, разборке и испытанию уплотнения. Также необходимо определить влияние эксплуатационных характеристик на надежность уплотнения, выявить методы повышения эксплуатационных характеристик на основе анализа рассмотренной информации по материалам торцовых уплотнений, а также ссылаясь на опыт эксплуатации, описанный в патентной литературе, изучения процесса трения и коэффициента трения.
В работе рассмотрены общие сведения об уплотнении, устройство конструкция и принцип действия, проведен патентно-информационный обзор. Были рассмотрены причины отказов уплотнений и проведен анализ их причин, материалы пары трения, коэффициент, также были выявлены наиболее перспективные материалы вспомогательных уплотнительных колец и прижимных пружин. Были разработаны последовательность ремонта, замечания и порядок эксплуатации.
На основе приведенного анализа было вынесено обоснование выбора материала и предложения по повышению характеристик надежности торцовых уплотнений, учитывая опыт эксплуатации, повреждений и их причин была предложена модернизация конструкции торцового уплотнения. Нововведение заключается в выполнении на контактной поверхности вращающегося кольца пары трения гидродинамических желобков, превосходно препятствуют утечке, обеспечивают необходимую смазочную пленку, а главное повышают надежность, долговечность и герметизирующие свойства уплотнения.
Таким образом, данный вид уплотнения обладает рядом положительных качеств. Наиболее важные такие как повышенная надежность использования, ремонтопригодность, целесообразность и рентабельность использования и по сравнению с другими видами уплотнений. Торцовое уплотнений как и любое промышленное оборудование, требуют соблюдение необходимых условий эксплуатации и четкое следование всем предписаниям завода изготовителя.
