一 機械密封概述

       機械密封的本質是將徑向密封轉化為(wei) 軸向密封(或叫端麵密封)。

 

  

      在彈簧和介質壓力共同作用下，對由於(yu) 設備運行所造成的軸向磨損可以及時補償(chang) ，使垂直於(yu) 旋轉軸線的密封麵始終保持貼合。由於(yu) 機械密封（軸向密封）在運行中可以對軸向磨損進行補償(chang) ，而填料密封（徑向密封）不能對徑向磨損進行補償(chang) ，故機械密封比填料密封壽命長。

      機械密封廣泛用於(yu) 石油、化工、冶金、煤炭、食品、醫療、電力、紡織、環保等諸多領域。

      機械密封具有性能好、使用壽命長、運轉可靠等特點，是現代企業(ye) 流體(ti) 輸送機械應用最廣、最有前途的密封形式，對於(yu) 減少環境汙染、節約能源具有重大意義(yi) 。 

       在國家標準中，機械密封的定義(yi) 是由至少一對垂直於(yu) 旋轉軸線的端麵組成，在流體(ti) 壓力及補償(chang) 機構彈力(或磁力)共同作用下，以及輔助密封圈的配合下， 該對端麵保持貼合並相對滑動，而構成的防止流體(ti) 泄漏的裝置。

二 組成

      1、密封端麵：動環、靜環──摩擦副

      2、緩衝(chong) 補償(chang) 機構：由彈性元件（圓柱彈簧、圓錐彈簧、波片彈簧、波紋管等）構成。

      3、輔助密封圈：包括動環密封圈、靜環密封圈等，有各種形式：如O型圈、V型圈、楔形圈等。

三 密封機理

       4個(ge) 密封點（亦稱4個(ge) 泄漏點，如圖1-1）

 

泄漏點1

      端麵相對旋轉的密封點（動密封點,兩(liang) 個(ge) 摩擦副之間有相對轉動）

泄漏點2 

      動環與(yu) 軸或軸套之間的密封點（靜密封點，密封圈與(yu) 軸或軸套之間有微動）

泄漏點3 

      靜環與(yu) 壓蓋端麵之間的密封點（靜密封點，密封圈與(yu) 相配合件之間相對靜止）

泄漏點4 

      壓蓋與(yu) 泵殼或其它設備之間的密封點（靜密封點，密封圈與(yu) 相配合件之間相對靜止）

四 輔助設施

     通過衝(chong) 洗、冷卻、過濾、分離等方式進行冷卻和潤滑，從(cong) 而改善密封的工作環境，減少密封的泄漏量，延長使用壽命。應當把它看作機械密封的組成部分。

按結構分類的機械密封種類

1 旋轉式和靜止式機械密封

 

      根據補償(chang) 機構是否隨軸旋轉可分為(wei) ：

    （1）旋轉式：補償(chang) 機構（彈性元件）隨軸旋轉。由於(yu) 安裝方便，普通密封大多采用，但易產(chan) 生不平衡，而且消耗攪拌功率，所以不能用於(yu) 高速。

    （2）靜止式：補償(chang) 機構（彈性元件）不隨軸旋轉。用於(yu) 高速。

2 內(nei) 裝式和外裝式機械密封

 

    （1）內(nei) 裝式：靜環裝在壓蓋內(nei) 側(ce) ，靜環端麵麵向工作腔。用於(yu) 溫度、壓力較高，腐蝕性不強的場合。

    （2）外裝式：靜環裝在壓蓋外側(ce) ，靜環端麵背向工作腔。用於(yu) 低壓、腐蝕性強的場合。

3 內(nei) 流式和外流式機械密封

      一般和內(nei) 裝式、外裝式一致

    （1）內(nei) 流式：密封流體(ti) 在密封端麵間的泄漏方向和離心力方向相反，泄漏方向朝向軸心。內(nei) 流型機械密封多出現在內(nei) 裝式機械密封中一般密封都采用這種結構。

    （2）外流式：密封流體(ti) 在密封端麵間的泄漏方向與(yu) 離心力方向相同，泄漏方向朝向離心力方向。泄漏量大，隻有在壓力、溫度都不高的腐蝕性介質中用。

    石油化工流程泵大都選用內(nei) 流型機械密封，隻有在壓力和溫度不高的腐蝕性介質中才選用外流型機械密封。

4 多彈簧和單彈簧機械密封

 

    （1）多彈簧：又叫小彈簧，軸向尺寸小，軸向彈力均勻，宜用於(yu) 高速，不宜用於(yu) 腐蝕性介質。

    （2）單彈簧：又叫大彈簧，軸向尺寸大，軸向彈力不均勻，不宜用於(yu) 高轉速的場合。

5 平衡型和非平衡型機械密封

 

    （1）平衡型：密封流體(ti) 作用在密封端麵上的壓力部分卸荷或全部卸荷，載荷係數K＜1.0 ，用於(yu) 高壓場合。

    （2）非平衡型：密封流體(ti) 作用在密封端麵的壓力不卸荷，載荷係數K≥1.0，用於(yu) 普通壓力場合。

五 補償機構形式

    磁力：係統壓力較低時用

    波片彈簧、錐形彈簧、螺旋圓柱大彈簧、小彈簧

    橡膠波紋管、聚四氟乙烯波紋管、金屬波紋管 

六 機械密封的組合安裝

1 雙端麵機械密封

 

  

      兩(liang) 套密封麵對麵或背對背安裝在一起。

      用於(yu) 工作介質有毒、易燃、易爆、易揮發、易結晶、高溫、低溫，或氣體(ti) 、高真空度等場合。

      兩(liang) 套密封之間形成一個(ge) 密封腔，在密封腔中引入密封液：堵封、潤滑、冷卻，選潔淨、潤滑性好的密封液介質。

2 串聯式機械密封

 

1-彈簧盒組件；2-軸套；3-動環Ⅰ；4-泵端蓋；5-靜環Ⅰ；6-靜環座；7-壓蓋；8-傳(chuan) 動環；9-轉動圈；10-泵軸；11-靜環Ⅱ；12-動環Ⅱ；13-彈簧；14-泵送環；15-O形圈

      兩(liang) 套密封沿同一方向布置，密封腔壓力逐級降低用於(yu) 高壓場合。 

      串聯密封由機械密封本身和機械密封係統兩(liang) 端部分組成。對於(yu) 機械密封本身，我們(men) 用的是兩(liang) 級密封集裝在一起的串聯密封。其中一級密封（介質側(ce) ）是內(nei) 密封，二級密封（大氣側(ce) ）是外密封，起安全環保作用。 

      當一級密封發生泄漏後，由於(yu) 二級密封的作用，從(cong) 一級密封泄漏的介質仍然不能泄漏到大氣中去，二級密封保護了周圍環境不受密封泄漏液的影響，增加了裝置和人身安全。從(cong) 一級密封泄漏的介質，通過密封係統貯油罐上的管道放入氣櫃回收或放入火炬燃燒，不對現場排放。

3 集裝式機械密封

      集裝式機械密封是把動環、靜環、彈簧、輔助密封圈、軸套、壓蓋、靜密封墊圈等7個(ge) 主要零件組合成一起的一個(ge) 集合體(ti) ，也可稱集裝式機封．有時也稱卡式密封。

 

      集裝式機械密封一般都是平衡型機封，其結構特點是全部零件組合為(wei) 一體(ti) ，彈簧不與(yu) 物料接觸，平衡型、內(nei) 流、定位塊可以調節彈簧壓縮量。考慮到當動／靜環磨損時可以更容易補償(chang) ，設計有動環密封圈。

      集裝式機械密封因已組裝成一個(ge) 集合體(ti) ．因此在機體(ti) 上安裝更加方便。安裝時隻需固定壓蓋、軸套，取下定位擋塊即可。（一般擋塊厚度為(wei) 彈簧壓縮量，從(cong) 外部易於(yu) 觀測） 

     集裝式機械密封安裝方便，快捷，密封可靠，排除了安裝不良的影響。深受國內(nei) 外用戶的歡迎，是國內(nei) 今後機械密封發展的方向。

 

1、3、12-O型密封圈 2-軸套 4-動環座 5-彈簧 6-密封墊 7-壓蓋 8、17-定位螺釘  9-定位塊   10-動環 11-靜環  13-防轉銷 14-同定環  15-傳(chuan) 動銷 16、17-緊定螺釘

4 波紋管機械密封

       去掉了補償(chang) 環密封圈及其摩擦阻力，補償(chang) 環密封圈改至彈簧座處，補償(chang) 環追隨性提高，而且避免了補償(chang) 環密封圈因軸串、振動所產(chan) 生的磨損。

 

      金屬波紋管用於(yu) 高溫介質，聚四氟乙烯波紋管用於(yu) 腐蝕性介質。

      波紋管機械密封的優(you) 點：

      波紋管機械密封原理與(yu) 彈簧式機械密封原理基本相同。     

      所不同的是，波紋管機械密封比彈簧式機械密封有更突出的優(you) 點，表現為(wei) ：

     ① 結構簡單，安裝方便，適應性強，靜止環具有浮動性；

     ② 可以更好的防止抽空；

     ③ 旋轉環易於(yu) 更換、修複；

     ④ 結構緊湊，抗震力強，承受作用力均勻，穩定性好；

     ⑤ 旋轉環、靜止環法蘭(lan) 連接、動泄漏點少。