机械密封综述（8页）-原创力文档

　　机械密封综述 1 工作原理 亦称端面密封， 垂直于旋转轴的端面在流体压力及补偿机构的弹力作用下， 在辅助密封的 配合下， 与另一端面保持贴合并相对滑动， 从而构成防止流体泄露的机械装置。 工作时两个密 封端面的紧密贴合， 使密封端面之间的交界形成一微小间隙， 当有压介质通过此间隙时， 形成 极薄的液膜，形成一定的阻力，阻止介质向外泄露，又使端面得以润滑，由此获得长期的密封 效果。 2 机械密封的种类及结构 2.1 机械密封分类 2.1.1 按用途分类 ⑴按工业部门分类：运输机械制造业、家用电器制造业、动力机械和泵制造业、化学工业及石 油工业等部门用的机械密封。 ⑵按主机分类：泵、釜、离心机、风机、潜水电机、冷冻机、内燃机、船用泵等主机用的机械 密封。 2.1.2 按作用原理及结构分类 ⑴按密封端面的对数分， 则有单端面机械密封， 双端面机械密封和多端面机械密封， 其中双端 面机械密封又可分为轴向双端面机械密封及径向双端面机械密封。 ? 单端面机械密封是由 - 对密封端面组成的机械密封，有密封结构简单、制造和安装容易的特 点。一般用于介质本身润滑性好和允许有微量泄露的情况， 是最常用的机械密封型式。 当介质 有毒、易燃、易爆以及对泄漏量有严格要求时 , 不易使用。见下图 1。 图 1 单端面机械密封 ? 双端面机械密封原理与单端面机械密封基本相同，都是靠垂直于旋转轴线的端面 ( 摩擦副 ) 1 在流体压力和补偿机构弹力的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止 流体泄漏的装置。它有两道端面密封，若一级密封失效， 二级密封仍然可密封，防止泄露。 一般双端面密封，都需要外供密封液系统，向密封腔内引入封液进行堵封、润滑和冷却，且多 为循环冷却使用。密封液不仅可以冲洗摩擦副改善机械密封工作环境 , 还可以作为一级密封面 是否失效的重要检测手段。见图 2、图 3。 图 2 单端面机械密封 图 3 釜用双端面带平衡罐机械密封 ⑵按作用于密封端面流体压力为卸荷或不卸荷， 可分为非平衡式机械密封、 部分平衡式机械密 封和全平衡式机械密封。 ⑶按静环装于密封端面的内侧或外侧，分为内装式机械密封及外装式机械密封。 ⑷弹簧设置在流体之内为弹簧内置式机械密封，反之为弹簧外置式机械密封。 2 ⑸按补偿机构的弹簧数量分为单弹簧式机械密封及多弹簧式机械密封。见图 3、4 。 图 4 单弹簧旋转式机械密封 图 5 多弹簧旋转式机械密封 ⑹按弹性元件是否随轴旋转，则有旋转式机械密封及静止式机械密封。 弹簧不随轴一起旋转的密封为静止式密封 ; 弹簧随轴一起旋转的密封为旋转式密封。由于 静止式密封的弹簧不受离心力影响， 常用于高速机械密封中。 旋转式机械密封的弹性元件装置 简单，径向尺寸小，是常用的结构，但不宜用于高速条件，因高速情况下转动件的不平衡质量 易引起振动和介质被强烈搅动。因此，线m/s 时，宜采用弹簧静止式机械密封。见 图 5 。 图 6 静止式机械密封 ⑺密封流体在密封端面间的泄露方向如与轴旋转的离心力方向一致， 则为内流式机械密封和外 流式机械密封。见图 7。 图 7 内流式机械密封和外流式机械密封 介质泄漏方向与离心力方向相反的密封为内流式密封（见图 a ）；介质泄漏方向与离心力 3 方向一致的密封为外流式密封（见图 b）。由于内流式密封中离心力阻止泄漏流体，其泄漏量 较外流式少，前者适用于高压，速度高时，密封可靠。为加强端面润滑采用后者较合适，但介 质压力不宜过高，一般为 1～2MPa。 ⑻按补偿环离密封端面最远的背面处于流体的低压侧或高压侧分为背面低压式机械密封及背 面高压式机械密封。 ⑼密封端面直接接触为接触式机械密封， 非接触式，其又可分为流体静压式和流体动压式机械 密封。 ⑽按有否波纹管零件分为非波纹管型及波纹管型机械密封、 波纹管有液压成型金属波纹管、 焊 接金属波纹管、聚四氟乙烯波纹管和橡胶波纹管等几种。 2.1.3 按使用工况分类 ⑴由密封腔温度分为高温机械密封、 中温机械密封、 常温机械密封及低温机械密封。 密封腔温 度＞ 200℃为高温机械密封， 80℃～200℃为中温机械密封， -50 ℃～80℃为常温机械密封，＜ -50 ℃则为低温机械密封。 ⑵按密封腔压力可进行如下分类 : 当密封腔压力＞ 15MPa时为超高压机械密封，密封腔压力 5MPa～15MPa为高压机械密封，压力 0.8MPa～5MPa为中压机械密封，常压至 0.8MPa为低压机 械密封 ; 当密封腔压力为负压时，则为真空机械密封。 ⑶由密封端面的线速度可分类如下 : 当端面平均线m/s 为超高速机械密封 ;30 ～ 100m/s 为高速机械密封 ; 2.5m/s ～30m/s 为中速机械密封，如端面平均线m/s 则为 低速机械密封。 ⑷按密封介质是否含有颗粒 , 分为不含颗粒介质用的机械密封及含颗粒介质用的机械密封。 ⑸根据被密封介质的腐蚀性，则有耐强腐蚀介质机械密封、耐油、水及一般介质的机械密封。 ⑹按轴径尺寸分为大轴径机械密封， 其轴径＞ 120mm;-般轴径机械密封， 其轴径为。25～ 120mm; 小轴径机械密封，轴径＜ 25mm。 2.1.4 按使用参数分类 (1) 满足下列参数之一或轴径尺寸的则为重型机械密封 密封腔压力 : P ≥25MPa; 密封腔温度： T≤-50 ℃，T≥

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