機(jī)械密封分類(lèi)及原理

1、機(jī)泵常用動(dòng)密封及其分類(lèi)：2、機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)及組成原理：

機(jī)械密封，準(zhǔn)確的說(shuō)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械端面密封是一種靠彈性元件對(duì)動(dòng)、靜環(huán)端面摩擦副的預(yù)緊和介質(zhì)壓力與彈性元件的壓緊達(dá)到密封的軸向密封裝置。

組成機(jī)械密封主要元件有:端面摩擦副（靜環(huán)1和動(dòng)環(huán)2），彈性元件（彈簧4），輔助密封件（O型圈8、9），傳動(dòng)件（傳動(dòng)銷(xiāo)3、傳動(dòng)螺釘6、7），防轉(zhuǎn)件（彈簧5和壓蓋11）。

輔助設(shè)施：通過(guò)沖洗、冷卻、過(guò)濾、分離等方式進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，從而改善密封的工作環(huán)境，減少密封的泄漏量，延長(zhǎng)使用壽命。

機(jī)械密封基本元件的作用如下:

（1）端面摩擦副(動(dòng)靜環(huán))保持緊密貼合組成密封面防止介質(zhì)泄露。

（2）彈性元件（彈簧、波紋管等）主要起補(bǔ)償、預(yù)緊及緩沖作用，也是對(duì)密封端面產(chǎn)生合理比壓的因素。

（3）輔助密封(O型環(huán)、V型圈)主要起到靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的密封作用，同時(shí)也起到浮動(dòng)性和緩沖的作用。

（4）傳動(dòng)件其作用是將軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給動(dòng)環(huán)。材料要求耐腐蝕和耐磨損。

（5）緊固件起著動(dòng)靜環(huán)的定位、緊固作用。3、機(jī)械密封可能泄露的途徑有：（1）端面摩擦副的密封面處泄露A。（2）靜環(huán)與壓蓋的靜密封點(diǎn)B。（3）壓蓋與泵蓋的靜密封C（4）動(dòng)環(huán)與軸套的靜密封D（5）軸套與軸的靜密封E4、機(jī)械密封的分類(lèi):1）、按使用條件分類(lèi)：（1）高速密封和普通密封。（2）高壓和低壓密封。（3）高溫、常溫和低溫密封。（4）泵用、釜用和壓縮機(jī)用密封。（5）耐腐蝕、抗顆粒機(jī)械密封。2）、機(jī)封按結(jié)構(gòu)分類(lèi)：（1)密封端面組合分類(lèi)可分為單端面、雙端面、多端面機(jī)械密封，其中雙端面有軸向雙端面和徑向雙端面兩種。（2)按密封端面接觸與否分類(lèi)可分為接觸式、非接觸式機(jī)械密封，其中非接觸式機(jī)械密封又分為流體動(dòng)壓式和流體靜壓式兩種。（3)按密封端面承受載荷分類(lèi)可分為非平衡型、部分平衡型、過(guò)平衡型機(jī)械密封。如上圖所示，介質(zhì)壓力作用面積與端面面積的比值決定密封的平衡類(lèi)型。

介質(zhì)壓力作用面積≦端面面積，平衡型

介質(zhì)壓力作用面積﹥端面面積，非平衡型（4)按密封是否裝在腔體內(nèi)側(cè)或外側(cè)可分為內(nèi)裝式和外裝式機(jī)械密封。（5)按彈性元件分類(lèi)可分為單彈簧、多彈簧、金屬波紋管機(jī)械密封。（6)按密封流體在密封端面的流向可分為內(nèi)流式、外流式機(jī)械密封按補(bǔ)償環(huán)是否隨軸旋轉(zhuǎn)可分為旋轉(zhuǎn)式、非旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封。（7)按波紋管材料分類(lèi)可分為金屬波紋管、橡膠波紋管、聚四氟乙烯波紋管機(jī)械密封。(8)按密封補(bǔ)償力分類(lèi)可分為彈性元件和磁性元件機(jī)械密封。5、機(jī)械密封的選型

機(jī)械密封的選型主要考慮以下幾個(gè)方面：1)密封的工作參數(shù)，如工作壓力介質(zhì)溫度工作轉(zhuǎn)速2)密封的介質(zhì)性質(zhì)，如介質(zhì)粘度、潤(rùn)滑性、揮發(fā)性、腐蝕性3)密封安裝空間，如軸向尺寸、徑向尺寸、內(nèi)裝、外裝等4)密封的工作條件，如有無(wú)沖洗等條件。5)根據(jù)工作壓力確定采用平衡型還是非平衡型結(jié)構(gòu)。工作壓力﹤1公斤，選用非平衡型；其余，平衡型。6)根據(jù)密封介質(zhì)的性質(zhì)，如易燃、易爆、有毒、貴重等確定選用雙端面還是單端面機(jī)械密封。7)根據(jù)工作轉(zhuǎn)速確定采用補(bǔ)償環(huán)旋轉(zhuǎn)式還是非旋轉(zhuǎn)式。8)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用條件確定是否需要或選用哪種密封輔助系統(tǒng)。9)根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性等確定機(jī)械密封使用的材料。6、常用機(jī)械密封材料：

摩擦副材料：

（1）碳石墨。碳石墨是機(jī)械密封摩擦副軟面材料中應(yīng)用量最大、使用范圍最廣的基本材料。

（2）硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金是機(jī)械密封摩擦副硬面材料中應(yīng)用量最大、使用范圍最廣的基本材料。

（3）工程陶瓷。如碳化硅。

（4）工程塑料。

常用輔助密封材料：

（1）橡膠。常用的有丁腈橡膠、氟橡膠、硅橡膠。

丁腈橡膠。是常用的耐油橡膠。丁腈橡膠不耐撓屈，抗撕裂性也較差。

氟橡膠。耐高溫、耐油、耐腐蝕。

硅橡膠。有很高的熱穩(wěn)定性，但它有極性，易在酸堿作用下發(fā)生離子型裂解，因此耐腐性差。

（2）聚四氟乙烯材料。聚四氟乙烯有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和耐油、耐溶劑、抗老化、耐溫（-150℃～250℃），并有相當(dāng)?shù)偷哪Σ料禂?shù)和一定的強(qiáng)度、彈性、柔性和不黏著性，因此廣泛的用作各種溫度、壓力、腐蝕性介質(zhì)條件下的輔助密封圈。7、機(jī)封工作應(yīng)注意問(wèn)題：1）、安裝時(shí)注意事項(xiàng)a、要十分注意避免安裝中所產(chǎn)生的安裝偏差（1）上緊壓蓋應(yīng)在聯(lián)軸器找正后進(jìn)行，螺栓應(yīng)均勻上支，防止壓蓋端面偏斜，用塞尺檢查各點(diǎn)，其誤差不大于0．05毫米。（2）檢查壓蓋與軸或軸套外徑的配合間隙（即同心度），四周要均勻，用塞尺檢查各點(diǎn)允差不大于0．01毫米。b、彈簧壓縮量要按規(guī)定進(jìn)行，不允許有過(guò)大或過(guò)小現(xiàn)象，要求壓縮量2．00毫米。過(guò)大會(huì)增加端面比壓，加速端面磨損。過(guò)小會(huì)造成比壓不足而不能起到密封作用。c、動(dòng)環(huán)安裝后髯保證能在軸上靈活移動(dòng)，將動(dòng)環(huán)壓向彈簧后應(yīng)能自動(dòng)彈回來(lái)。2）、拆卸時(shí)注意事項(xiàng)a、在拆卸機(jī)械密封時(shí)要仔細(xì)，嚴(yán)禁動(dòng)用手錘和扁鏟，以免損壞密封元件。可做一對(duì)鋼絲勾子，在對(duì)自負(fù)盈虧方向伸入傳動(dòng)座缺口處，將密封裝置拉出。如果結(jié)垢拆卸不下時(shí)，應(yīng)清洗干凈后再進(jìn)行拆卸。b、如果在泵兩端都用機(jī)械密封時(shí)，在裝配，拆卸過(guò)程中互相照顧，防止顧此失彼。c、對(duì)運(yùn)行過(guò)的機(jī)械密封，凡有壓蓋松動(dòng)使密封發(fā)生移動(dòng)的情況，則動(dòng)靜環(huán)零件必須更換，不應(yīng)重新上緊繼續(xù)使用。因?yàn)樵谥畼娱簞?dòng)后，摩擦副原來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡會(huì)發(fā)生變動(dòng)，接觸面的密封性就很容易遭到破壞。8、機(jī)封正常運(yùn)行和維護(hù)問(wèn)題：1）、啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作及注意事項(xiàng)a、全面檢查機(jī)械密封，以及附屬裝置和管線(xiàn)安裝是否齊全，是否符合技術(shù)要求。b、機(jī)械密封啟動(dòng)前進(jìn)行靜壓試驗(yàn)，檢查機(jī)械密封是否有泄漏現(xiàn)象。若泄漏較多，應(yīng)查清原因設(shè)法消除。如仍無(wú)效，則應(yīng)拆卸檢查并重新安裝。一般靜壓試驗(yàn)壓力用2~3公斤/平方厘米。c、按泵旋向盤(pán)車(chē)，檢查是否輕快均勻。如盤(pán)車(chē)吃力或不動(dòng)時(shí)，則應(yīng)檢查裝配尺寸是否錯(cuò)誤，安裝是否合理。2）、安裝與停運(yùn)a、啟動(dòng)前應(yīng)保持密封腔內(nèi)充滿(mǎn)液體。對(duì)于輸送凝固的介質(zhì)時(shí)，應(yīng)用蒸氣將密封腔加熱使介質(zhì)熔化。啟動(dòng)前必須盤(pán)車(chē)，以防止突然啟動(dòng)而造成軟環(huán)碎裂。b、對(duì)于利用泵外封油系統(tǒng)的機(jī)械密封，應(yīng)先啟動(dòng)封油系統(tǒng)。停車(chē)后最后停止封油系統(tǒng)。c、熱油泵停運(yùn)后不能馬上停止封油腔及端面密封的冷卻水，應(yīng)待端面密封處油溫降到80度以下時(shí)，才可以停止冷卻水，以免損壞密封零件。3）、運(yùn)轉(zhuǎn)a、泵啟動(dòng)后若有輕微泄漏現(xiàn)象，應(yīng)觀察一段時(shí)間。如連續(xù)運(yùn)行4小時(shí)，泄漏量仍不減小，則應(yīng)停泵檢查。b、泵的操作壓力應(yīng)平穩(wěn)，壓力波動(dòng)不大于1公斤/平方厘米。c、泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，應(yīng)避免發(fā)生抽空現(xiàn)象，以免造成密封面干摩擦及密封破壞。

d、密封情況要經(jīng)常檢查。運(yùn)轉(zhuǎn)中，當(dāng)其泄漏超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，重質(zhì)油不大于5滴/分，輕質(zhì)油不大于10/分，如2-3日內(nèi)仍無(wú)好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，則應(yīng)停泵栓查密封裝置。9、機(jī)械密封的端面沖洗與冷卻：（1）機(jī)械密封的沖洗

機(jī)械密封沖洗的作用：一是帶走密封腔中機(jī)械密封的摩擦熱，以降低端面溫度，保證密封端面上流體膜的穩(wěn)定；二是阻止固體雜質(zhì)和油焦淤積于密封腔中，使密封能在良好、穩(wěn)定的環(huán)境中工作，并能減少磨損和密封零件失效的可能。沖洗方式：外沖洗是利用外來(lái)沖洗液注入密封室內(nèi)進(jìn)行沖洗。

正沖洗是利用內(nèi)部壓力較高處的液體作為沖洗液來(lái)沖洗密封室。反沖洗是利用密封腔液體返回泵出口進(jìn)行沖洗。

全沖洗是從泵出口到密封腔又到泵入口進(jìn)行的沖洗。（2）機(jī)械密封的冷卻

沖洗實(shí)際上起直接冷卻的作用，此外，在機(jī)械密封中還采取換熱器或夾套的間接冷卻。間接冷卻的方式有夾套冷卻和突熱器冷卻。

下圖為各種間接冷