机械密封分类及原理

1、机泵常用动密封及其分类：2、机械密封的结构及组成原理：

机械密封，准确的说，旋转机械端面密封是一种靠弹性元件对动、静环端面摩擦副的预紧和介质压力与弹性元件的压紧达到密封的轴向密封装置。

组成机械密封主要元件有:端面摩擦副（静环1和动环2），弹性元件（弹簧4），辅助密封件（O型圈8、9），传动件（传动销3、传动螺钉6、7），防转件（弹簧5和压盖11）。

辅助设施：通过冲洗、冷却、过滤、分离等方式进行冷却和润滑，从而改善密封的工作环境，减少密封的泄漏量，延长使用寿命。

机械密封基本元件的作用如下:

（1）端面摩擦副(动静环)保持紧密贴合组成密封面防止介质泄露。

（2）弹性元件（弹簧、波纹管等）主要起补偿、预紧及缓冲作用，也是对密封端面产生合理比压的因素。

（3）辅助密封(O型环、V型圈)主要起到静环和动环的密封作用，同时也起到浮动性和缓冲的作用。

（4）传动件其作用是将轴的转动传给动环。材料要求耐腐蚀和耐磨损。

（5）紧固件起着动静环的定位、紧固作用。3、机械密封可能泄露的途径有：（1）端面摩擦副的密封面处泄露A。（2）静环与压盖的静密封点B。（3）压盖与泵盖的静密封C（4）动环与轴套的静密封D（5）轴套与轴的静密封E4、机械密封的分类:1）、按使用条件分类：（1）高速密封和普通密封。（2）高压和低压密封。（3）高温、常温和低温密封。（4）泵用、釜用和压缩机用密封。（5）耐腐蚀、抗颗粒机械密封。2）、机封按结构分类：（1)密封端面组合分类可分为单端面、双端面、多端面机械密封，其中双端面有轴向双端面和径向双端面两种。（2)按密封端面接触与否分类可分为接触式、非接触式机械密封，其中非接触式机械密封又分为流体动压式和流体静压式两种。（3)按密封端面承受载荷分类可分为非平衡型、部分平衡型、过平衡型机械密封。如上图所示，介质压力作用面积与端面面积的比值决定密封的平衡类型。

介质压力作用面积≦端面面积，平衡型

介质压力作用面积﹥端面面积，非平衡型（4)按密封是否装在腔体内侧或外侧可分为内装式和外装式机械密封。（5)按弹性元件分类可分为单弹簧、多弹簧、金属波纹管机械密封。（6)按密封流体在密封端面的流向可分为内流式、外流式机械密封按补偿环是否随轴旋转可分为旋转式、非旋转式机械密封。（7)按波纹管材料分类可分为金属波纹管、橡胶波纹管、聚四氟乙烯波纹管机械密封。(8)按密封补偿力分类可分为弹性元件和磁性元件机械密封。5、机械密封的选型

机械密封的选型主要考虑以下几个方面：1)密封的工作参数，如工作压力介质温度工作转速2)密封的介质性质，如介质粘度、润滑性、挥发性、腐蚀性3)密封安装空间，如轴向尺寸、径向尺寸、内装、外装等4)密封的工作条件，如有无冲洗等条件。5)根据工作压力确定采用平衡型还是非平衡型结构。工作压力﹤1公斤，选用非平衡型；其余，平衡型。6)根据密封介质的性质，如易燃、易爆、有毒、贵重等确定选用双端面还是单端面机械密封。7)根据工作转速确定采用补偿环旋转式还是非旋转式。8)根据现场使用条件确定是否需要或选用哪种密封辅助系统。9)根据介质的腐蚀性等确定机械密封使用的材料。6、常用机械密封材料：

摩擦副材料：

（1）碳石墨。碳石墨是机械密封摩擦副软面材料中应用量最大、使用范围最广的基本材料。

（2）硬质合金。硬质合金是机械密封摩擦副硬面材料中应用量最大、使用范围最广的基本材料。

（3）工程陶瓷。如碳化硅。

（4）工程塑料。

常用辅助密封材料：

（1）橡胶。常用的有丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶。

丁腈橡胶。是常用的耐油橡胶。丁腈橡胶不耐挠屈，抗撕裂性也较差。

氟橡胶。耐高温、耐油、耐腐蚀。

硅橡胶。有很高的热稳定性，但它有极性，易在酸碱作用下发生离子型裂解，因此耐腐性差。

（2）聚四氟乙烯材料。聚四氟乙烯有优异的化学稳定性和耐油、耐溶剂、抗老化、耐温（-150℃～250℃），并有相当低的摩擦系数和一定的强度、弹性、柔性和不黏着性，因此广泛的用作各种温度、压力、腐蚀性介质条件下的辅助密封圈。7、机封工作应注意问题：1）、安装时注意事项a、要十分注意避免安装中所产生的安装偏差（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0．05毫米。（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0．01毫米。b、弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求压缩量2．00毫米。过大会增加端面比压，加速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。c、动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。2）、拆卸时注意事项a、在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。可做一对钢丝勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。b、如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。c、对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换，不应重新上紧继续使用。因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。8、机封正常运行和维护问题：1）、启动前的准备工作及注意事项a、全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。b、机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多，应查清原因设法消除。如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。c、按泵旋向盘车，检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时，则应检查装配尺寸是否错误，安装是否合理。2）、安装与停运a、启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质时，应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车，以防止突然启动而造成软环碎裂。b、对于利用泵外封油系统的机械密封，应先启动封油系统。停车后最后停止封油系统。c、热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水，应待端面密封处油温降到80度以下时，才可以停止冷却水，以免损坏密封零件。3）、运转a、泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间。如连续运行4小时，泄漏量仍不减小，则应停泵检查。b、泵的操作压力应平稳，压力波动不大于1公斤/平方厘米。c、泵在运转中，应避免发生抽空现象，以免造成密封面干摩擦及密封破坏。

d、密封情况要经常检查。运转中，当其泄漏超过标准时，重质油不大于5滴/分，轻质油不大于10/分，如2-3日内仍无好转趋势，则应停泵栓查密封装置。9、机械密封的端面冲洗与冷却：（1）机械密封的冲洗

机械密封冲洗的作用：一是带走密封腔中机械密封的摩擦热，以降低端面温度，保证密封端面上流体膜的稳定；二是阻止固体杂质和油焦淤积于密封腔中，使密封能在良好、稳定的环境中工作，并能减少磨损和密封零件失效的可能。冲洗方式：外冲洗是利用外来冲洗液注入密封室内进行冲洗。

正冲洗是利用内部压力较高处的液体作为冲洗液来冲洗密封室。反冲洗是利用密封腔液体返回泵出口进行冲洗。

全冲洗是从泵出口到密封腔又到泵入口进行的冲洗。（2）机械密封的冷却

冲洗实际上起直接冷却的作用，此外，在机械密封中还采取换热器或夹套的间接冷却。间接冷却的方式有夹套冷却和突热器冷却。

下图为各种间接冷