机械密封的原理及安装

1、机械密封主主 讲：讲： 机械常识系列讲座之 目 录一、机封原理一、机封原理二、机封结构二、机封结构三、机封特点三、机封特点四、机封分类四、机封分类五、密封材料五、密封材料六、机封安装六、机封安装七、失效分析七、失效分析机封的工作原理：机封的工作原理： 机械密封是靠一对机械密封是靠一对或数对垂直于轴作或数对垂直于轴作相相对滑动的端面对滑动的端面在流体在流体压力和补偿机构的弹压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下力（或磁力）作用下保持贴合保持贴合并配以辅助并配以辅助密封而密封而达到阻漏达到阻漏的轴的轴向端面密封装置。向端面密封装置。 一、机封原理二、机封结构构成机封的基本元件有：构成机封的基本元件有

2、：端面密封副端面密封副（静环动环）、（静环动环）、弹性元件弹性元件、辅助密封辅助密封（如（如O型圈）、型圈）、传动件传动件（传动（传动螺钉）、螺钉）、防转件防转件和和紧固件紧固件 端面密封副（静、动环）：端面密封副（静、动环）：端面密封副的作端面密封副的作用是使得密封面紧密贴合，防止介质泄露。它要用是使得密封面紧密贴合，防止介质泄露。它要求静、动环具有良好的耐磨性。求静、动环具有良好的耐磨性。二、机封结构 弹性元件（弹簧、波纹管）：弹性元件（弹簧、波纹管）：主要起预紧、补偿和缓冲作用，保主要起预紧、补偿和缓冲作用，保证端面密封良好的贴合和动环的追证端面密封良好的贴合和动环的追随性，材料要求耐腐

3、蚀、耐疲劳。随性，材料要求耐腐蚀、耐疲劳。二、机封结构 辅助密封（O型圈）：主要起静环和动环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用。保证静环与压盖之间的密封性，动环与轴或轴套之间的密封性。二、机封结构二、机封结构传动件（如传动销、传动螺传动件（如传动销、传动螺钉和传动突耳）：钉和传动突耳）：作用是将作用是将轴的转矩传给动环。材料要轴的转矩传给动环。材料要求耐磨和耐腐蚀。求耐磨和耐腐蚀。二、机封结构紧固件（紧定螺钉、弹簧座、紧固件（紧定螺钉、弹簧座、压盖、轴套）：压盖、轴套）：它起到静、动环的定位、紧它起到静、动环的定位、紧固的作用。固的作用。 防转件：防转件：它起到防止静它起到防止静环转动和脱出

4、的作用。要求环转动和脱出的作用。要求有足够的长度，防止静环在有足够的长度，防止静环在负压下脱出，并要求正确定负压下脱出，并要求正确定位，防止静环随动环旋转。位，防止静环随动环旋转。二、机封结构 密封性能好密封性能好。只要主密封面的只要主密封面的表面粗糙度和平直度能保证达到要求，表面粗糙度和平直度能保证达到要求，只要材料耐磨性能好，机械密封可以只要材料耐磨性能好，机械密封可以达到很少泄漏量，甚至肉眼看不到泄达到很少泄漏量，甚至肉眼看不到泄露。与填料、迷宫、浮环、螺旋等密露。与填料、迷宫、浮环、螺旋等密封相比，泄漏量小得多。封相比，泄漏量小得多。三、机封特点 使用寿命长。在在机械密封中，只要磨损部

5、机械密封中，只要磨损部分是密封摩擦副端面。一分是密封摩擦副端面。一般可以连续使用般可以连续使用12年，年，个别场合下也有用到个别场合下也有用到510年。日本甚至规定最低使年。日本甚至规定最低使用一年。用一年。三、机封特点三、机封特点机封特点 运转中不用调整运转中不用调整。在运转中自动保。在运转中自动保持接触，装配后就不用向普通软填料持接触，装配后就不用向普通软填料那样需调整压紧。那样需调整压紧。 抗振性强，缓冲性好抗振性强，缓冲性好。由于波纹管。由于波纹管式和全补偿式机械密封的发展，使机式和全补偿式机械密封的发展，使机械密封具有更好的抗振性，一般在转械密封具有更好的抗振性，一般在转速速n=30

6、00r/min时，最大振幅不超过时，最大振幅不超过5mm。 功率损耗小功率损耗小。由于机械密封的由于机械密封的端面接触面积小，摩擦功率损耗小，端面接触面积小，摩擦功率损耗小，仅为填料密封的仅为填料密封的2030 轴或轴套表面不易磨损轴或轴套表面不易磨损。由于由于机械密封与轴或轴套的接触部位几机械密封与轴或轴套的接触部位几乎没有相对运动，因此对轴或轴套乎没有相对运动，因此对轴或轴套的损伤很小。的损伤很小。三、机封特点三、机封缺点结构较复杂；装配较难，更换不便；价格昂贵。四、机封分类机封分类 补偿机构是使得密封端面补偿机构是使得密封端面紧密贴合，由此可分为紧密贴合，由此可分为磁力磁力机封、弹簧式机

7、封、波纹管机封、弹簧式机封、波纹管式机封。式机封。 弹簧式机封又有单弹簧和弹簧式机封又有单弹簧和多弹簧之别。国产采用单弹多弹簧之别。国产采用单弹簧式较多。簧式较多。 波纹管的材料有橡胶、聚波纹管的材料有橡胶、聚四氟乙烯和焊接的金属薄片四氟乙烯和焊接的金属薄片等。等。 根据密封端面的数量和布置方式可分为单端单端面、双端面及多端面机械密封面、双端面及多端面机械密封。 四、四、机封分类五、密封材料密封材料应满足密封功能的要求。密封材料应满足密封功能的要求。密封材料的要求一般是：密封材料的要求一般是： 1） 材料致密性好，不易泄露介质；材料致密性好，不易泄露介质；2） 有适当的机械强度和硬度；有适当的

8、机械强度和硬度；3） 压缩性和回弹性好，永久变形小压缩性和回弹性好，永久变形小4） 高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂； 5） 抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质 中能长期工作，其中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附金属表面；体积和硬度变化小，且不粘附金属表面；6） 摩擦系数小，耐磨性好；摩擦系数小，耐磨性好；7） 具有与密封面结合的柔软性；具有与密封面结合的柔软性； 8） 耐老化性好，经久耐用；耐老化性好，经久耐用；9） 加工制造方便，价格便宜，取材容易。加工制造方便，价格便宜，取材容易。五、密封材料五、密

9、封材料机械密封常用的密封材料有橡胶类、塑料类、合金类和新陶瓷等。机械密封常用的密封材料有橡胶类、塑料类、合金类和新陶瓷等。新陶瓷如碳化硅，它的硬度接近于金刚石。新陶瓷如碳化硅，它的硬度接近于金刚石。橡胶类常用来做辅助密封件。常用的有氯丁橡胶、丁氰橡胶、硅橡胶等。橡胶类常用来做辅助密封件。常用的有氯丁橡胶、丁氰橡胶、硅橡胶等。硬质合金如氮化硅，不锈钢如硬质合金如氮化硅，不锈钢如304、304L、316、316L等等塑料如聚四氟乙烯等塑料如聚四氟乙烯等六安装前的检查： 1、确认 确认机封的型号，动、 静环的内径是否适合轴的 要求，地脚螺栓的孔数、 孔距是否正确。 2、检查 检查机封的外观有无碰 伤

10、 ,动、静环表面是否有 裂纹或缺口，“0”型圈是否 有损伤，如裂纹、扭曲、 毛边。七、安装注意事项： 1、设备转轴的径向跳动应0.04毫米，轴向窜动量不允许大于0.1毫米； 2、拆卸过程中严禁用锤子碰击、敲打； 3、安装时把表面处理干净，防止杂质和灰尘带入密封部位； 4、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，以便能顺利安装；在压入过程中不得施加冲击力 5、安装静环压盖时，拧紧螺丝必须受力均匀不要过紧； 过紧也是有害的： 一、过紧会引起静环密封 因过度变形，影响密封效果； 二、静环材质以石墨居 多，一般较脆，过度受 力极易引起碎裂； 三、安装、拆卸困难，极 易损坏静环； 6、在安装动环

11、时弹簧压缩 量不能过大 或过小，弹簧 压缩量过大，可导致摩擦 面急剧磨损，瞬间烧损， 增加端面比压，还会不易 形成稳定的润滑油膜，而 且还会加速端面磨损。过 小会造成比压不足不能起 到密封的作用。7、应在联轴器找正后，再上紧压盖的螺栓；8、安装后用手盘动转轴、转轴应无轻重感觉。装好后松开装好后一定记住要上紧八、失效分析：一般泄漏点主要有五处： （l）轴套与轴间的密封； （2）动环与轴套间的密封； （3）动、静环间密封； （4）对静环与静环座间的密封； （5）密封端盖与泵体间的密封机封漏气原因：1、弹簧压缩量不够或压 偏；2、使用时间久缺油干磨， 有杂物。动、静环磨 损；3、波纹管正常老化破裂；4、安装不当