机械密封培训资料演示文稿

机械密封培训资料演示文稿现在是1页\一共有79页\编辑于星期四2目录第一节机械密封原理和基本结构型式一密封原理和特点二结构类型三常用机械密封标准结构简介第二节冷却冲洗与安装、使用一密封环端面发热二冷却、冲洗方法及系统设计三机械密封的安装第三节特殊工况下机械密封的设计要点一高温条件

现在是2页\一共有79页\编辑于星期四3

二低温条件

三高压与真空四高速五腐蚀性介质条件六含有固体粒子条件第四节机械密封失效原因与故障分析一机械密封的故障在零件上的表现二机械密封振动、发热的原因分析及处理三机械密封泄漏的原因分析及处理四机械密封典型失效原因分析五常见的渗漏现象六机封正常运行和维护问题现在是3页\一共有79页\编辑于星期四4什么是机械密封机械密封是一种用于旋转流体机械的轴封装置。（用于离心泵、离心机、反应釜、压缩机等设备，轴和设备腔体间存在一个圆周间隙，设备介质从中泄漏，因此必须设一道阻漏装置。因机械密封具有泄漏少、寿命长等优点，成为了主要的轴密封方式，又叫端面密封。）在国家有关标准中的定义：由至少一对垂直于旋转轴线的端面组成,在流体压力及补偿机构弹力(或磁力)共同作用下，以及辅助密封圈的配合下，该对端面保持贴合并相对滑动，从而构成的防止流体泄漏的装置。现在是4页\一共有79页\编辑于星期四5一、密封原理和特点1.结构

第一节机械密封原理和基本结构型式（1）组成现在是5页\一共有79页\编辑于星期四6（2）固定紧定螺钉把弹簧固定在轴上静环的周向固定：静环上开槽，然后通过防转销与静环座固定。而静环座又与设备联在一起。现在是6页\一共有79页\编辑于星期四72.密封原理

机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。如图3-1所示，当轴转动时，带动了弹簧座、弹簧压板、动环等零件一起转动，由于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上。轴旋转时，动环与轴一起旋转，而静环则固定在座架上静止不动，这样动环与静环相接触的环形密封面阻止了介质的泄漏。现在是7页\一共有79页\编辑于星期四8机械密封一般有四个密封处：A、动环与静环之间的密封——动密封B、动环与轴或轴套之间的密封——相对静密封C、静环与静环座之间的密封——静密封D、静环座（压盖）与设备之间的密封——静密封机械密封的主要特点是密封面为垂直于旋转轴线的端面。ABCD现在是8页\一共有79页\编辑于星期四93.基本构件

（1）动环和静环材料较好的耐磨性，能有减摩作用（即f要小）良好的导热性，把摩擦热及时传出孔隙率小，结构紧密，以免介质在压力下有渗透。动、静环是一对摩擦副，它们的硬度各不相同。一般动环的硬度比静环的硬度大。动环的材料可用铸铁、硬质合金、高合金钢等，在有腐蚀介质的条件下可用不锈钢或不锈钢表面（端面）堆焊硬质合金、陶瓷等；静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏合金等，也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。现在是9页\一共有79页\编辑于星期四10配对方法：当介质粘度小，润滑性差时，采用金属配各种非金属（因为大多数非金属材料都有自润滑作用）；当介质粘度较大时，采用金属与金属配对。加工精度由于摩擦副的端面要起密封作用，并且摩擦环要相互滑动摩擦，故端面的加工精度影响着密封的效果和使用寿命。因此，JB4127-85《机械密封技术条件》规定较高。现在是10页\一共有79页\编辑于星期四11（2）弹簧加荷装置（3）辅助密封元件型式：O形、V形、矩形等作用：产生压紧力，保持动、静环端而后紧密接触，且是一个缓冲元件，可以补偿轴的跳动及加工误差而引起的摩擦面不贴合。再进一步，如果我们把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧比压ps，那么ps的作用有两点：①起动停车或介质压力波动时，使密封面维持足够的比压；②克服密封圈与轴的摩擦力，保持动环沿轴向移动，以补偿端面的磨损。因此有人把机械密封定义为：机械密封是一种带有缓冲机构，并通过与旋转轴大体垂直并做相对转动的密封端面进行密封的装置。现在是11页\一共有79页\编辑于星期四12优点密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少泄漏；使用寿命长，正确选择摩擦副材料和比压的机械密封可用2—5年，最长的达9年；维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；摩擦功率消耗少；轴或轴套不受磨损；对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。4.机械密封的优缺点：（与软填料密封比较）缺点结构较复杂，对制造加工要求高；安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的安装技术水平；发生偶然事故时，处理比较困难；一次性投资高。现在是12页\一共有79页\编辑于星期四13比较软填料密封机械密封泄漏量180～450ml/h一般为软填料密封的１％摩擦功率损失机械密封为软填料密封的10～50％轴磨损有磨损，用久后要更换几乎无磨损维护及寿命要经常维护，更换填料，个别情况每班换一次寿命很长，很少需要维修高参数高压、高温、高真空、高转速、大直径密封不能解决可以加工及安装加工要求一般，填料更换方便动、静环表面粗糙度及平直度要求高，不易加工，成本高，装拆不便对材料要求一般动、静环要求较高表3-1机械密封与填料密封的比较现在是13页\一共有79页\编辑于星期四14二、结构类型按介质泄漏方向分为内流式和外流式。内流式：介质沿半径方向从端面外周向内泄者称为内流式。外流式：介质沿半径方向从端面内周向外泄者称为外流式。内流式的泄漏方向与离心力方向相反，离心力阻碍着流体的泄漏，因而内流式泄漏比外流式泄漏量小。于是，有固体颗粒的情况尤其应该采用内流式。这样可防止固体颗粒进入摩擦面。1、内流式和外流式（图3-2）

现在是14页\一共有79页\编辑于星期四15按弹簧是否与介质接触分为内装式和外装式。内装式是弹簧置于工作介质之内，外装式是弹簧置于工作介质之外。2、内装式和外装式（如图3-3）现在是15页\一共有79页\编辑于星期四16外装式特点：一般来说大部分机械密封零件不与介质接触，且暴露在设备外，便于观察及维修安装。但是由于外装式结构的介质作用与弹簧力相反（指常用结构）。当介质压力有波动或升高的情况下，弹簧力余量又不大时，会出现密封不稳定的情况以致产生泄漏。当介质压力降低时，因弹簧力不变，在摩擦面上受负荷增大，特别在低压起动时，摩擦副的表面间尚未构成液膜，此时比压又是最大，容易擦伤端面。内装式受力情况比较好，刚开车时介质压力较低，由不太大的弹簧力即可对摩擦面构成初始的密封，此时因端面比压较小，容易形成液膜。内装式端面比压随介质压力增在而增大，因而增加了密封的可靠性。一般情况下内装式的介质泄漏方向与离心力方向相反，泄漏情况较外装式好。所以在介质无腐蚀以及不影响弹簧机能时，应尽可能采用内装式结构。现在是16页\一共有79页\编辑于星期四17主要按介质作用在端面的载荷程度分。3、平衡型和非平衡型当不计摩擦副间反压力及密封圈摩擦力时，作用在端面上的比压为：式中：Pc—端面比压，是指作用于密封面环带的单位面积上净剩的闭合力，它主要取决于密封结构型式和介质压力。P——介质压力Pn——弹簧比压（弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力）现在是17页\一共有79页\编辑于星期四18其中：Ae——流体介质作用的有效载荷面积A——接触面积（密封环带面积）K——载荷系数，动环的轴向受压面积与端面接触面积之比。d1、d2——密封环带内、外径db——平衡直径（介质压力在补偿环辅助密封处的有效作用直径）减小动环的轴向受压面积，可将流体压力施加在摩擦副端面上的载荷部分甚至全部卸除。这一方法称为卸荷。因此K表示的是介质产生的比压加到摩擦副上的载荷程度。根据d1、d2和db的不同，K有不同的值。（图3-4）现在是18页\一共有79页\编辑于星期四19现在是19页\一共有79页\编辑于星期四20K≥1非平衡型：介质作用于单位密封面上的轴向压力大于或等于密封腔内介质压力，K=1.1～1.20<K<1部分平衡型:介质作用于单位密封面上的轴向压力小于密封腔内介质压力，K=0.6～0.9K=0全平衡型：介质对密封面无轴向力K<0过平衡型：介质对密封面为推开力令β=1-K，称β为平衡系数，它表示介质产生的比压在摩擦副上的卸荷程度。由前面Pc公式可知，β愈大，K愈小，由于介质引起的端面比压愈小，虽然磨损很小，但不易保证密封；反之β愈小，K愈大，端面磨损加剧并的热，甚至有咬坏的危险，那密封就失效了。因此根据经验与试验，β不宜超过0.5。现在是20页\一共有79页\编辑于星期四21按弹簧的运转状态分为旋转式与静止式。旋转式：即是弹簧装置及轴的结构简单，径向尺寸较小。高转速情况下，弹簧及其它转动零件产生的离心力很大，动平衡要求高，有的介质经强烈搅拌后易结晶，对于这种情况宜采用静止式较适宜。4、旋转式与静止式现在是21页\一共有79页\编辑于星期四22单弹簧又称大弹簧，即是在密封装置中仅有一个弹簧与轴同中心安装。多弹簧又称小弹簧，即是在密封装置中有数个弹簧沿圆周均匀分布。一般说负荷较轻而且大量生产的密封采用单弹簧为佳，小量生产且在严格的条件下使用时，则都采用多弹簧。5、单弹簧与多弹簧现在是22页\一共有79页\编辑于星期四23按摩擦面对数分为单端面、双端面和多端面。单端面：指在密封机构中仅有一对摩擦副。双端面：指在密封机构中有两对摩擦副，且两对摩擦副处于相同封液压力下（图3-5）。密封机构中有两对以上的摩擦副且密封腔的压力逐渐降低，根据摩擦副的对数分别称为双端面、三端面和多端面。6、单端面、双端面和多端面现在是23页\一共有79页\编辑于星期四24从结构比较来看，单端面比双端面简单，在制造和装拆上较容易，因而使用很普遍。双端面因要通入带液体（封液）至密封腔内起“封堵”和润滑作用，就需另设一套装置。单端面只适用于一般场合。双端面适用于强腐蚀、主温、带悬浮颗粒及纤维的介质、气体介质、易燃易爆介质、易挥发粘度低的介质、高真空、贵重物料及要求介质与空气隔绝且允许内漏的情况。现在是24页\一共有79页\编辑于星期四25三、常用机械密封标准结构简介1、泵用机械密封标准结构1）103、109型机械密封

103和109型均为单端面、单弹簧、旋转式结构，靠并圈弹簧及带耳环的推环传动，103为非平衡型，109为平衡型，通常按内流内装式设计，为国内使用最为普遍的一种结构。现在是25页\一共有79页\编辑于星期四262）104、110型机械密封

104为非平衡型，110为平衡型，也按内流骨装式设计，与前两种不同之处在于它们是靠带耳环的传动套传动。现在是26页\一共有79页\编辑于星期四273）105、111型机械密封

105型为非平衡型，111型为平衡型，与和第一种型式比较，不同的是弹性元件为多个沿周向均匀布置的小弹簧，传动方式是靠传动螺钉，通常也按内流内装式设计。现在是27页\一共有79页\编辑于星期四284）114型机械密封

114型机械密封为单端面、单弹簧、非平衡结构，旋转环是靠推环的拨叉带动耳环传动，按外流外装式设计，主要用于化工腐蚀泵上。现在是28页\一共有79页\编辑于星期四292、釜用机械密封标准结构釜用机械密封是解决搅拌轴密封的一种理想方式，按照密封面的对数，有单端面和双端面机械密封之分。双端面机械密封一般配上平衡循环系统，可使用在易燃、易爆、有毒及腐蚀、高真空等对密封要求更为严格的场合。密封结构为外冲洗结构,冲洗液可为清洁的水也可为工业回用水,冲洗液的压力低于密封腔压力,冲洗液在辅助套的上端输入,在辅助套的下端输出,循环使用,密封起到冷却冲洗的作用.机械密封的辅助装置有调温器、平衡罐(隔离流体容器)、强制循环平衡系统等。现在是29页\一共有79页\编辑于星期四30现在是30页\一共有79页\编辑于星期四31

分下列6种型式：201型-单端面单弹簧非平衡型密封，202型-单端面多弹簧非平衡型密封，203型-单端面单弹簧平衡型密封，204型-单端面多弹簧平衡型密封，205型-双端面多弹簧非平衡型密封，206型-双端面多弹簧平衡型密封。现在是31页\一共有79页\编辑于星期四32

泵用机械密封和釜用的区别

泵用机械密封——水泵用的机械密封，通常水泵电机和机械密封是与地面平行的，转速比较高，通常密封介质为液体，工艺要求相对简单釜用机械密封——反应釜用的机械密封，通常电机和机械密封是与地面垂直的，转速很慢，通常的密封介质为气体，或气液混合介质，工艺要求高，多数情况下会有冷却水套，将机械密封包围实现冷却现在是32页\一共有79页\编辑于星期四33现在是33页\一共有79页\编辑于星期四34

现在是34页\一共有79页\编辑于星期四35一、密封环端面发热机械密封的摩擦副就是动环和静环，其端面贴紧且一个静止，一个旋转，它们之间存在相对运动，所以会产生摩擦和磨损，同时会伴有热量的产生。前面已经讨论过，如果摩擦产生的热量越多，密封的工作PV值就越大。当然摩擦热除与PV值有关外，还与摩擦系数及端面面积有关。假设端面比压是均布的，则摩擦热第二节冷却、冲洗与安装、使用现在是35页\一共有79页\编辑于星期四36热量的传递有三种方式：对流、间壁导热、辐射。显然机械密封端面的摩擦热就是以这三种方式传递出去的。如果密封环向周围散失的热量与产生的摩擦热相平衡，则可得到一个稳定的温度值。对于普通机械密封，泄漏量较小，它带走的热量可以忽略，那么摩擦热主要是由轴导入动静环，再由动静环传给周围介质，即：△T------环端面温度与周围介质温度差l------温度降方向的壁厚，轴向为环厚h，径向为端面宽度b。显然，λ越小，传出的热量就少，温升越高，PV值就越大；反之，λ越大，传出的热量就多，温升越低，PV值就越小。因此要选择导热系数大的材料。现在是36页\一共有79页\编辑于星期四37二、冷却、冲洗方法及系统设计如果密封环材料的导热性差，介质温度又高，或PV值比较高的情况下，端面间的大量热量不能及时导出，必然引起端面温度急剧上升。其结果可能造成端面间液膜汽化，恶化润滑条件，甚至完全处于干摩擦状态，这不仅使磨损加剧，还会导致密封环的热裂、变形等等。因此只是依靠选择耐高温、导热性好的密封环材料或仅从结构上考虑，都很难达到预期的效果。合理的方法就是强化冷却，使端面摩擦热及时导出。使端面冷却的方式主要有三种：现在是37页\一共有79页\编辑于星期四381、端面直接冷却将密封介质从系统中高于密封腔压力处引出，通过接管引入密封腔，对于密封介质的温度高或含固体粒子的场合，可在管路上设置冷却器或过滤器，使进入密封腔内的介质净化并降低温度。(1)闭路自冲洗（图3-24，a）现在是38页\一共有79页\编辑于星期四391、端面直接冷却将密封腔内的介质引入主机低压侧，使介质通过密封腔进行自循环而带走摩擦热（图3-24，b），这种方法适用于密封腔压力与主机工作压力比较接近的场合。(2)反向自冲洗现在是39页\一共有79页\编辑于星期四401、端面直接冷却将介质从高压侧引出，流经密封腔进行冲洗后流回主机吸入侧（图3-24,c），这种冲洗冷却效果优于前两种。(3)贯通自冲洗现在是40页\一共有79页\编辑于星期四411、端面直接冷却利用其它压力源将冲洗冷却液注入密封腔内（图3-24，d）。冲洗液应为低温、清洁液体，并且少量内漏与密封介质相混在工艺上必须是允许的，冲洗液压力应比密封介质压力大0.05~0.1Mpa。对于高温或含固体颗粒的介质，效果较好。(4)内冲洗现在是41页\一共有79页\编辑于星期四421、端面直接冷却在密封腔内的一段轴上装上小型动力元件（图3-25），使密封腔内介质进行局部循环，或在旋转环外周开槽同样能直到泵送作用。(5)局部循环冲洗现在是42页\一共有79页\编辑于星期四432、静环背部冷却从静止环背部将清水、油等冷却液直接引入密封环内表面的一种冷却方法（图3-26），又称为急冷法、外冲洗法。冷却效果好，但冷却水硬度高时产生的无机物水垢在轴上沉积，会影响动环密封圈的浮动性，可能会引起密封失效。现在是43页\一共有79页\编辑于星期四443、间接冷却冷却液不直接与密封面接触，其效果没有直接冷却效果好，但对冷却液要求不高。常用静环外周冷却（图3-27，b）夹套冷却（图3-27，a）轴套冷却（图3-27，c）蛇管冷却（图3-28）现在是44页\一共有79页\编辑于星期四45三、机械密封的安装1、安装前的准备及注意事项检查机械密封的型号、规格是否符合设计图纸的要求，所有零件有无损伤、变形、裂纹等现象，若有缺陷，必须更换或修复。检查机械密封各零件之配合尺寸、粗糙度、平行度是否符合要求。

使用小弹簧机械密封时，须检查小弹簧的长短和刚性是否相同。使用并圈弹簧时，须注意旋向是否与轴的旋向一致，其判别方法是：面向旋转环端面，视转轴为顺时针方向旋转者用右旋弹簧；反之，用左旋弹簧。现在是45页\一共有79页\编辑于星期四46三、机械密封的安装1、安装前的准备及注意事项检查主机轴的窜动量、摆动量和挠度是否符合技术要求。安装过程中应保持清洁，特别是旋转环和静止环密封面及辅助密封圈表面应无杂质、灰尘。不允许用不清洁的布擦试密封面。安装中不允许用工具敲打密封元件。现在是46页\一共有79页\编辑于星期四47三、机械密封的安装2、安装顺序确定安装位置静止件的安装旋转组件的安装。现在是47页\一共有79页\编辑于星期四48现在是48页\一共有79页\编辑于星期四493、机械密封安装、使用技术要领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设备的密封部位在安装时应保持清洁，密封零件应进行清洗，密封端面完好无损，防止杂质和灰尘带入密封部位；

③在安装过程中严禁碰击、敲打，以免使机械密封摩擦付破损而密封失效；

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；

现在是49页\一共有79页\编辑于星期四50

⑤安装静环压盖时，拧紧螺丝必须受力均匀，保证静环端面与轴心线的垂直要求；

⑥安装后用手推动动环，能使动环在轴上灵活移动，并有一定弹性；

⑦安装后用手盘动转轴、转轴应无轻重感觉；

⑧设备在运转前必须充满介质，以防止干摩擦而使密封失效；现在是50页\一共有79页\编辑于星期四51第三节特殊工况下机械密封的设计要点在石油、化工生产中，由于所处理的介质非常复杂，介质的特性、温度、压力、轴径、轴的转速等各有差别。因此，机械密封必须从结构、材料以及附加装置等方面加以考虑，以适应各种使用条件的要求，尤其在苛刻条件下工作的机械密封，在设计时必须对这些问题提出相应的解决措施。现在是51页\一共有79页\编辑于星期四52一、高温条件当温度大于120℃时，即认为是高温。高温介质不但不能带走端面摩擦热，还可能对密封环起加热作用，使密封端面温度过高，造成端面液膜汽化，出现干摩擦；密封环还可能发生热变形和热裂。当高温超过一定限度时，浸树脂石墨中的树脂碳化析出的硬粒划伤密封面；浸金属石墨中的金属熔化渗出，使密封失效。高温条件下的橡胶、塑料等辅助密封圈材料易老化，分解变质。在腐蚀性介质中，高温会加剧金属密封件的腐蚀。现在是52页\一共有79页\编辑于星期四53要解决以上问题。一般是采取积极的冷却措施和耐高温的材料。也可以从结构上采取措施，如工作温度在250℃以上，可采用单弹簧金属波纹管密封。现在是53页\一共有79页\编辑于星期四54二、低温条件低温工作的介质多属液化气体，具有低沸点、低粘度、高蒸汽压的特点。这种情况下，一般材料都会发生冷脆现象；辅助密封圈发生老化，失去弹性，影响密封性能；密封装置若与大气接触，其低温使大气的水蒸汽冻结在密封面上，加速摩擦副的磨损；另外密封面上的液膜汽化现象对密封特性也有重要影响。所以低温用机械密封需要考虑以下几个方面的问题：温度为0~-50℃时视为普冷机械密封，当温度低于-50℃时视为深冷机械密封。现在是54页\一共有79页\编辑于星期四55二、低温条件用金属密封圈或金属波纹管代替辅助密封圈，在超低温条件下常采用不锈钢或铜合金来制作的金属波纹管。这样能保持优异的弹性补偿和消除种种因素引起的机械振动，使两密封面紧密贴合保持良好的运动状态。防止波纹管疲劳，波纹管虽然有优异的弹性，但在超低温时，其塑性也有一定的下降，硬度增大，疲劳寿命降低。若把波纹管置于旋转运动中，则会加速疲劳破坏。故在超低温下常采用静止式结构。与大气隔绝。密封腔与大气隔绝能减少冷损，提高泵的效率和抗蚀性能，防止摩擦面上产生水结冰，加速端面的磨损。选择导热性和低温性能好的材料，如石墨、青铜等。防止液膜汽化，可采取急冷和冲洗液（均匀低温流体）并用的措施。现在是55页\一共有79页\编辑于星期四56三、高压与真空按照密封术语，压力在常压1MPa称作低压；大于1~3MPa属于中压；超过3~15MPa称为高压。高压可能使密封环产生力变形或破裂，真空条件下，由于分子降低，分子间摩擦力小，与相同压差的正压相比，真空更易渗漏。解决问题应从结构型式、材质、冷却与润滑等方面作一合适的选择，选择的重点是密封型式和材料。现在是56页\一共有79页\编辑于星期四57平衡系数β值的选择端面比压是考核密封性能和耐磨性能的重要指标，选用密封所允许的最小端面比压对提高使用寿命有利，高压下一般取较大的β值，多采用平衡型结构。多端面结构当端面负荷达到15MPa以上时，仅依靠材料的选择及结构型式，都会非常危险。这时可采用串联式多端面结构，将前级密封的端面比压设计得小些，允许较大的泄漏量，也可采用流体静压式或流体动压式结构，使密封端面维持良好的润滑状态。对于真空用机械密封尽可能造成液膜形成的条件，如采用双端面结构加封液循环、外装单端面结构加油盒润滑等强化润滑的措施。高压条件下，密封环采用强度、刚度高的材料。现在是57页\一共有79页\编辑于星期四58工作压力30MPa，转速2000rpm。现在是58页\一共有79页\编辑于星期四59现在是59页\一共有79页\编辑于星期四60现在是60页\一共有79页\编辑于星期四61现在是61页\一共有79页\编辑于星期四62四、高速当线速度超过25m/s时称为高速机械密封。高速条件下，由于PcV值大，摩擦功率消耗以及相应产生的摩擦热也大，易使端面温度升高，造成液膜汽化出现干摩擦出现干摩擦而加剧磨损。高速还会引起转动零件的振动，动平衡是一个主要解决的问题，必须从加强冷却、改善润滑条件、减少端面比压和宽度等方面来解决。现在是62页\一共有79页\编辑于星期四63结构上的考虑：减少端面宽度b，摩擦产生的热量降低；将弹簧及其加荷装置设计成静止式的结构。加强冷却与润滑，降低PcV值，减少摩擦热，使端面液膜不汽化。现在是63页\一共有79页\编辑于星期四64五、腐蚀性介质条件处于腐蚀性介质中的密封元件，不仅要注意每一零件本身的耐蚀性，还应防止两种材料组合一起时产生的电偶腐蚀。尤其是环端面受到磨损和介质腐蚀的同时作用时要注意这些材料的钝化耐磨性和钝态稳定性。在结构上我们可采用外装式结构，但辅助密封弹簧却无法避免与介质接触。所以辅助密封圈的材料要求除了弹性之外，还需考虑材料对介质的耐腐蚀性和耐热性。作为弹簧主要有以下几种方法解决：弹簧外装；弹簧保护层；泄漏液隔离采用多端面结构等。现在是64页\一共有79页\编辑于星期四65旋转环采用填充聚四氟乙烯，静止环用氧化铝陶瓷，弹簧用塑料软管或涂层保护，这种结构可用于盐酸(30％以上)、硫酸(50％以上)、硝酸(98％以上)．氢氧化钠(10~40％)等大部分腐蚀性介质。强腐蚀介质的密封结构实例现在是65页\一共有79页\编辑于星期四66六、含有固体粒子条件1．含有固体颗粒的介质容易出现：杂质进入密封端面间，将会划伤密封面或破坏液膜的连续性杂质在补偿环密封圈处沉积会影响补偿环的浮动性杂质沉积在弹簧上，将使弹簧失去作用2．提高含固体粒子条件下机械密封的寿命方法对降温结晶性介质，可采用保温或适当提高操作温度阻止晶粒生成采用开式传动大弹簧结构，减少粒子沉积的影响采用辅助密封，如成型填料、甩砂环等密封环摩擦副选择高耐磨材料冲洗措施可采用自冲洗和内冲洗，多采用自冲洗，但由于内含固体粒子，因此应附设净化装置，对杂质进行分离与过滤，如小型旋流器、过滤器等。现在是66页\一共有79页\编辑于星期四67第四节机械密封失效原因与故障分析

一、机械密封的故障在零件上的表现

1、密封端面的故障：磨损、热裂、变形、破损(尤其是非金属密封端面)。

2、弹簧的故障：松弛、断裂和腐蚀。

3、辅助密封圈的故障：装配性的故障有掉块、裂口、碰伤、卷边和扭曲；非装配性的故障有变形、硬化、破裂和变质。

机械密封故障在运行中表现为振动、发热、磨损，最终以介质泄漏的形式出现。现在是67页\一共有79页\编辑于星期四68二、机械密封振动、发热的原因分析及处理

1、动静环端而粗糙。

2、动静环与密封腔的间隙太小，由于振摆引起碰撞。处理方法：增大密封腔内径或减小转动件外径，至少保证0.75mm的间隙。

3、密封断面耐腐蚀和耐温性能不良，摩擦副配对不当。处理方法：更改动静环材料，使其耐温，耐腐蚀。

4、冷却不足或断面再安装时夹有颗粒杂质。处理方法：增大冷却液管道管径或提高液压。现在是68页\一共有79页\编辑于星期四69三、机械密封泄漏的原因分析及处理

1、静压试验时泄漏

①密封端面安装时被碰伤、变形、损坏。

②密封端面安装时，清理不净，夹有颗粒状杂质。

③密封端面由于定位螺钉松动或没有拧紧，压盖（静止型的静环组件为压板）没有压紧。

④机器、设备精度不够，使密封面没有完全贴合。

⑤动静环密封圈未被压紧或压缩量不够或损坏。

⑥动静环V形密封圈方向装反。

⑦如果是轴套漏，则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。处理方法：应加强装配时的检查、清洗，严格按技术要求装配。现在是69页\一共有79页\编辑于星期四70

2、周期性或阵发性泄漏

①转子组件轴向窜动量太大。处理方法：调整推力轴承，使轴的窜动量不大于0.25mm。

②转子组件周期性振动。处理方法：找出原因并予以消除。

③密封腔内压力经常大幅度变化。处理方法：稳定工艺条件。现在是70页\一共有79页\编辑于星期四71四机械密封典型失效原因分析

1、机械密封本身问题镶装不到位或不平整。载荷系数太大或端面比压设计不合理。材质选用不当。密封面不平。密封面太宽或太窄。现在是71页\一共有79页\编辑于星期四72

2、辅助系统问题工况条件复杂，但没有冲洗等辅助设施。冲洗管堵塞。

冷却管结垢。3、介质及工作条件问题介质腐蚀性强。介质中有固体颗粒。

设备抽空。

密封面结晶。

介质粘度太大现在是72页\一共有79页\编辑于星期四73

4、泵的问题轴的加工精度不佳、串轴、跳动、安装间隙过大。泵开启后振动太大。

压盖垫环不佳。

密封箱不平。

机械密封安装没有达到应有的压缩量。现在是73页\一共有79页\编辑于星期四74五常见的渗漏现象机械密封渗漏的比例占全部维修泵的50%以上，机械密封的运行好坏直接影响到水泵的正常运行，现总结分析如下：

1、周期性渗漏（1）泵转子轴向窜动量大，辅助密封与轴的过盈量大，动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转，动、静环磨损后，得不到补偿位移。对策：在装配机械密封时，轴的轴向窜动量应小于0．1mm，辅助密封与轴的过盈量应适中，在保证径向密封的同时，动环装配后保证能在轴上灵活移动（把动环压向弹簧能自由地弹回来）。（2）密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。对策：油室腔内润滑油面高度应加到高于动、静环密封面。（3）转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡，汽蚀或轴承损坏（磨损），这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。对策：可根据维修标准来纠正上述问题。现在是74页\一共有79页\编辑于星期四75

2、由于压力产生的渗漏：（1）高压和压力波造成的机械密封渗漏由于弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa时，会使密封端面比压过大，液膜难以形成，密封端面磨损严重，发热量增多，造成密封面热变形。对策：在装