机械密封全面讲解
机械密封基础知识
目录
一、机械密封原理 (5)
（一）定义（图1-1） (5)
(二) 组成 (5)
（三）密封机理 (6)
（四）辅助设施 (6)
（五）机械密封的种类 (6)
（六）旋转式和静止式机械密封（图1-2） (6)
（七）内装式和外装式机械密封（图1-3） (7)
（八）内流式和外流式机械密封（一般和内装式、外装式一致） (7)
（九）多弹簧和单弹簧机械密封 (7)
（十）平衡型和非平衡型机械密封 (8)
（十一）补偿机构形式 (8)
（十二）双端面机械密封（图1-4） (8)
（十三）串联式机械密封（图1-5） (9)
（十四）波纹管机械密封 (9)
（十五）集装式机械密封（图1-6） (9)
二、机械密封的基本零件 (9)
（一）对摩擦副密封环的要求 (9)
（二）摩擦副匹配要考虑的因素 (10)
（三）密封端面宽度 (10)
（四）密封环的主要技术要求 (10)
（五）摩擦副端面平面度检测 (10)
满足相干条件的两束光的叠加效果是：在波程差为波长整数倍的地方，光强度加强；在波程差为半个波长的奇数倍的地方，光强度减至零（变暗）。这就是光的干涉原理。 (11)
(六)密封端面的粗糙度要求 (12)
（七）动环（旋转环） (12)
（八）静环(不旋转) (12)
（九）密封环的种类 (12)
（十）整体式密封环 (12)
（十一）组合式 (13)
（十二）热装式密封环 (13)
（十三）热装式密封环的过盈值选择 (13)
（十四）辅助密封圈 (14)
（十五）传动机构的作用 (14)
(十六)静环防转方式 (14)
(十七)机械密封的弹性元件 (14)
典型机封工作原理_带图解
机械密封的基本结构工作原理和常见形式
一．基本原件，结构
1．端面密封副（静、动环）
端面密封副的作用是使密封面紧密贴合，防止介质泄漏。
它要求静、动环具有良好的耐磨性，动环可以轴向灵活地移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用。为此密封面要求有良好的加工质量，保证密封副有良好的贴合性能。
2．弹性元件（弹簧、波纹管、隔膜）
它主要起预紧、补偿和缓冲的作用，要求始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦和动环等的惯性，保证端面密封副良好的贴合和动环的追随性，材料要求耐腐蚀、耐疲劳。
3．辅助密封（& 形圈、. 形圈、/ 形圈、楔形圈和异形圈）
它主要起静环和动环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用。要求静环的密封元件能保证静环与压盖之间的密封性和静环有一定的浮动性，动环的密封元件能保证动环与轴或轴套之间的密封性和动环的浮动性。材料要求耐热、耐寒并能与介质相容。
4．传动件（传动销、传动环、传动座、传动键、传动突耳或牙嵌式联结器）它起到将轴的转矩传给动环的作用。材料要求耐磨和耐腐蚀。
5．紧固件（紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套）
它起到静、动环的定位、紧固的作用。要求轴向定位正确，保证一定的弹簧压缩量，使密封副的密封面处于正确的位置并保持良好的贴合。同时要求拆装方便、容易就位、能重复利用。与辅助密封配合处，安装密封圈要有导向倒角和压弹量，应特别注意动环辅助密封件与轴套配合处要求耐磨损和耐腐蚀，有必要时与轴套配合处可采用硬面覆层。
6．防转件（防转销）
它起到防止静环转动和脱出的作用。要求有足够的长度，防止静环在负压下脱出，并要求正确定位，防止静环随动环旋转。材料上要求耐腐蚀，在必要时中间可加四氟乙烯套，以免损坏碳石墨静环。
机械密封之全面讲解
一、机械密封原理 二、机械密封的基本零件 三、机械密封的计算 四、机械密封用材料 五、机械密封辅助系统 六、机械密封性能的影响因素 七、石化行业典型泵的密封 八、机械密封的安装和使用 九、机械密封故障分析 十、补充内容
2024/3/12
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一、机械密封原理
（一）定义与组成（图1-1）
组成:
1.密封端面： 动环、静环─摩擦副
（2）外流式：泄漏方向朝向离心力方向。（泄漏量大， 只有在压力、温度都不高的腐蚀性介质中用）
（九）多弹簧和单弹簧机械密封
（1）多弹簧：（又叫小弹簧，轴向尺寸小，轴向弹力均 匀）宜用于高速，不宜用于腐蚀性介质。
（2）单弹簧：（又叫大弹簧，轴向尺寸大，轴向弹力不 均匀）不宜用于高转速的场合。
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（4）环的壁厚不可太薄，以保证整体强度、刚度，也利散 热（导热欠佳的材料，可薄一些）。
（5）动环和轴（轴套）间隙A11（0·4~0·6）以利补偿 静环和轴（轴套）间隙1~3mm以免摩擦
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（三） 密封端面宽度
（1）主要决定窄环（软环）宽度，宽环外径—窄环外径 ≥0.5，宽环内径≤窄环内径－0.5；
3、原理
通过一系列零件将径向密封转化为轴向密封，在弹簧和介质压力
共同作用下，对由于设备运行所造成的轴向磨损可以及时补偿，使轴 向密封面始终保持贴合。由于机械密封（轴向密封）在运行中可以对 轴向磨损进行补偿，而填料密封（径向密封）不能对径向磨损进行补 偿，故机械密封比填料密封寿命长。
机械密封的概念及组成结构
机械密封的概念及组成结构
机械密封是工业生产中常见的一种密封结构，用于阻止或减少介质（液体或气体）在机械设备或装置中泄漏。它通常由密封零件、密封剂和其他辅助装置组成。下面我将详细介绍机械密封的概念和组成结构。
机械密封是一种通过相对运动的两个密封零件之间的接触实现密封作用的装置。通过密封零件的相对运动，形成摩擦作用，从而阻止介质的泄漏。机械密封通常应用于高压、高速、高温、腐蚀性介质等特殊工况下，具有较好的密封效果和使用寿命。
机械密封的组成结构包括以下部分：密封面、密封剂、密封罩、弹性元件和辅助装置。
1. 密封面：机械密封的两个相对移动的部分称为密封面。根据密封原理和应用环境的不同，常见的密封面形式包括平面密封面、球面密封面和锥面密封面。密封面的材质通常选择耐磨、耐腐蚀的硬质材料，如陶瓷、碳化硅和碳化钨等。
2. 密封剂：机械密封的密封效果主要依赖于密封剂的作用。常见的密封剂包括填充物和润滑剂。填充物通常用于填充密封面之间的间隙，增强密封效果。常用的填充物材料有聚四氟乙烯、鳌鱼石等。润滑剂主要用于减小密封面的摩擦系数，提高密封效果，并能帮助散热。常用的润滑剂有润滑油和润滑脂等。
3. 密封罩：密封罩是保护和支撑密封零件的装置，通常由金属材料制成。密封罩可以起到固定密封零件、减少泄漏和保护密封面的作用，在一些特殊的工况下，还可以起到防爆和防静电的作用。
4. 弹性元件：弹性元件是机械密封的重要组成部分，通常由弹性材料制成。它的作用是紧密地压紧密封零件，保证密封面的接触紧密，防止泄漏。常见的弹性元件包括弹簧、弹片和弹性橡胶等。
机械密封课件全解
三、机械密封的常用材料
1、端面摩擦副
在选择摩擦副组对材料时应注意的原则：耐磨性； 耐腐蚀性好；有足够的机械强度；良好的耐热性和热传 导性能；摩擦系数小且有一定的自润滑性；气密性好； 易成形和易加工。 常用的材料有：石墨、陶瓷、堆焊硬质合金、碳化钨 合金、SiC ,填充聚四氟乙烯、锡青铜、钢结硬质合金、 不锈钢、酚醛塑料、尼龙等 。常用材料性质如下： 1）碳化钨合金 由碳化钨、碳化钛等硬度高、熔点 高的金属碳化物，是用加粘结剂粉末冶金的办法，压制 烧结成型。优点是硬度、强度都很高。耐磨、耐高温、 耐腐蚀、线膨胀系数低，缺点是性脆，加工困难。碳化 钨是应用最广泛的端面密封副材料，多用作中低速机械 密封的静环，高速机械密封的动环。
5）其他分类
按密封腔温度分 t＞150℃ 80＜t≤150℃ -20≤t≤80℃ t＜-20℃ 按密封腔压力分 p＞15MPa 3＜p≤15MPa 1＜p≤3MPa 常压≤p≤1MPa 负压
高温机械密封 中温机械密封 普温机械密封 低温机械密封 超高压机械密封 高压机械密封 中压机械密封 低压机械密封 真空机械密封
机械密封概述及常见故障处理
一、机械密封的工作原理
机械密封是解决旋转轴与泵壳之间密封的元器件。 它是由一个或多个垂直与泵轴作相对滑动的端面在 流体压力或补偿力（加载弹力）作用下，保持端面 贴合并配以辅助密封而达到阻止泄漏的机械装置。 如下图
机械密封知识详解
机械密封知识详解
一、机械密封概述
机械密封（端面密封）是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面的流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用及辅助密封的配合下保持贴合下并相对滑动而构成防止流体泄漏的装置，常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械，也用于齿轮箱、船舶尾轴等密封。因此，机械密封是一种通用的轴封装置。
机械密封结构多种多样，最常用的机械密封结构是端面密封。端面密封的静环、动环组成一对摩擦副，摩擦副的作用是防止介质泄漏。它要求静环、动环，具有良好的耐磨性，动环可以在轴向灵活的移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好的贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用。为此，密封面要求有良好的加工质量，保证密封副有良好的贴合性能。构成机械密封的基本元件有静环、动环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈、静环密封圈轴套密封圈等。
弹性元件（弹簧、波纹管）它主要起预紧、补偿和缓冲的作用，要求始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦和动环等的惯性，保证端面密封副良好的贴合和动环的追随性，材料要求耐腐蚀、耐疲劳。
辅助密封（0 形圈、V形圈、U 形圈、楔形圈和异形圈等）它主要起静环和动环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用。要求静环的密封元件能保证静环与压盖之间的密封性，静环有一定的浮动性，动环的密封
元件能保证动环与轴或轴套之间的密封性和动环的浮动性。材料要求耐热等。
1、基本结构
1）端面密封摩擦副
2）缓冲补赏和压紧机构
3）辅助密封（二级密封挠性元件）
4）传动机构
2、基本密封点
机械密封介绍
15、外装式机械密封
辅助弹簧
压盖
锁紧环
4－F方型波纹管
静环 介质端
外装式多弹簧4-F波纹管密 封的特征是动环安装在填 料函外面，检查与调节方 便。弹簧可不受介质的腐 蚀。泄漏量较大 ，外装外 流多弹簧旋转接触式机械 密封， 密封型号有151、 152、153型。图2-20是152 型机械密封是耐酸泵最常
作用：当介质压力很小或波动时，仍能维持一定的端面比压， 使介质不致泄漏。
选择依据：端面平均线速度。 高速机械密封，平均线速度＞30m/s， 取(0.5~2.0)×9.8×104Pa；
中速，平均线速度10~30m/s， 取(1.5~3)×9.8×104Pa ；
低俗，平均线速度＜10m/s， 取(1.5~6)×9.8×104Pa ；
（4）具有耐振性。在转速为3000r/min下最大振幅不超过 0.05mm使 用PV值不断提高
（5）功率损失小。填料密封是靠盘根的压紧在轴上或轴套上起作用 的。填料密封与轴直接摩擦，填料压的越紧摩擦力就越大、消耗功率 也就越大。而机械密封的摩擦是处于半液摩擦状态，摩擦系数非常的 小，机械密封的功率损失是填料密封的10～50％
7、内装式静止式波纹管机械密封
轴套 动环
压盖 橡胶水封
去掉了补偿环密封圈及 其摩擦阻力，补偿环密 封圈改至弹簧座处，补 偿环追随性提高，而且 避免了补偿环密封圈因 轴串、振动所产生的磨 损。
机械密封全面讲解课件
（2）静止式：补偿机构（弹性元件）不随轴旋转。（用于高速）
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（1） 内装式：静环装在压盖内侧，静环端面面向工作腔。
（用于温度、压力较高，腐蚀性不强的场合）
（2） 外装式：静环装在压盖外侧，静环端面背向工作腔。
（用于低压、腐蚀性强的场合）
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（一般和内装式、外装式一致）
轴向磨损进行补偿，而填料密封（径向密封）不能对径向磨损进行补
偿，故机械密封比填料密封寿命长。
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冷却
通过冲洗、冷却、过滤、分离等方式进行
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。应当把它看作机械密封的组
成部分。
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1、 按使用条件分类
（1）高速密封（ZBJ22-001-88：线速度25～100m/s）和普通密 封
（1）内流式：泄漏方向朝向轴心。（一般密封都采用 这
种结构）
（2）外流式：泄漏方向朝向离心力方向。（泄漏量大，
只有在压力、温度都不高的腐蚀性介质中 用（）九）多弹簧和单弹簧机械密封
（1）多弹簧：（又叫小弹簧，轴向尺寸小，轴向弹力均
匀）宜用于高速，不宜用于腐蚀性介质。
（2）单弹簧：（又叫大弹簧，轴向尺寸大，轴向弹力不
组成:
1.密封端面： 动环、静环─摩擦副 2.缓冲补偿机构： 由弹性元件(圆柱弹簧、 圆锥弹簧、波片弹簧、 波纹管等)构成。—使 贴合; 3.辅助密封圈： 包括动环密封圈、静环 密封圈等，有各种形式： 如O型圈、V型圈、楔形 圈等
机械密封的知识
机械密封的知识
1.机械密封
1.1 机械密封的定义
机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面，在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下，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。
1.2 机械密封的组成
（1）主要部件，包括动环和静环;
（2）辅助密封件，主要是指密封圈;
（3）弹力补偿机构，主要包括弹簧和推环;
（4）传动件，弹箕座以及键或者是各种各样的螺钉。
1.3 机械密封的分类
按照弹簧元件是旋转还是静止，可分为旋转型和静止型两;
按照密封介质泄漏方向划分，可分为内流式和外流式两类;
按照介质于端面所引起卸载情况，可划分为平衡式和非平衡式两类;
按照静环位置划分，可分为内装式和外装式;
按照密封腔内温度划分，可分为高温密封、中温密封、普温密封和低温密封四类;
按照密封腔内压力，可分为超高压机械密封、高压机械密封、中压机械密封和低压机械密封;
按照弹簧个数划分，可分为单弹簧式和多弹簧式;
按照非接触式机械密封结构，可划分为流体静压式、流体动压式和干气密封式;按照弹性元件划分可分为弹簧压缩式和波纹管式。
2.机械密封基本元件及作用
（1）动、静环
保持紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。要求动、静环具有良好的耐磨性动环可以轴向移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合，静环有浮动性，起缓冲作用。
（2）弹性元件（弹簧、波纹板、蛇形套等）
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.要求始终保持弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦，启动环补偿作用。材料要求耐腐蚀。（3）辅助密封（0形环、V形环、楔形环及其他异形密封环）
机械密封技术ppt课件
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（四）密封环的主要技术要求
（１）平面度0.0009，硬质Ｒａ≤0.2，软质Ｒａ≤0.4，表 面不应有裂纹、划伤、气孔、疏松等缺陷。 （２）密封环端面与安装辅助密封圈处的平行度、垂直度按 ＧＢ１１８４－８０的７级精度要求。
（３）安装辅助密封圈处粗糙度：Ｒａ≤3.2，径向尺寸公
差Ｈ８或ｈ８。 上述要求是对普通机械密封而言，对转速较低的釜用 机械密封可适当放宽标准，对高速机封要求更高。
对滑动，而构成的防止流体泄漏的装置。
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（三）密封机理 1、4个密封点（亦称4个泄漏点，如图1-1）
泄漏点1—摩擦端面泄漏点，依靠弹力和介质压力保持贴和（动密封点, 两个摩擦副之间有相对转动） 泄漏点2—补偿环密封圈，静密封点，密封圈与轴或轴套之间有微动; 泄漏点3—非补偿环密封圈，静密封点，密封圈与相配合件之间相对静止; 泄漏点4—压盖与腔体间的密封圈，静密封点，密封圈与相配合件之间相 对静止.
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（四）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。应当把它看作机械密封的组 成部分。
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（五）机械密封的种类
1、 按使用条件分类 （1）高速密封（ZBJ22-001-88：线速度25～100m/s）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、 通常按结构分类 多弹簧、单弹簧密封
机械密封基础知识讲座
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4、常用冲洗方案介绍 1、冲洗方案11
图注： 1、来自泵的出口 2、冲洗接口F 3、急冷接口/排液口Q/D 4、密封腔 从泵的出口通过限流孔板到密封的循环过程.冲洗液进入密封腔 靠近机械密封端面处冲洗端面,然后穿过密封腔回流到泵.
2023/10/27
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举例：如下图P117C
2023/10/27
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二什么是辅助系统
1、定义 为改善密封工作环境,采用许多元件和设施组成一个
系统,通过冲洗、冷却、过滤、分离和保温的方式,实现 对密封的润滑、冷却或调温、冲洗、净化,稀释和冲掉泄 漏介质,改善密封的工作环境.这种用来改善机械密封工 作条件的辅助设施被称为机械密封的辅助系统.它由许多 元件组成,包括过滤器、旋液分离器、限流孔板、冷却器、 压力罐、增压罐、各种监测仪表、管路、管件等组成.实 际工作中可用一种或几种,根据工作条件而定.
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5限流孔板
用于流体冲洗过程中的降压、控制流量.
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6泵送环
旋转时产生泵效作用,使流 体流动循环.
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3、辅助系统主要功能
1主要作用是冲洗
将冲洗流体注入到密封腔中,完成润滑、冷却、净化等 功能,将不利的环境改变为密封能接受的环境.冲洗的种类很 多,按冲洗方式和冲洗流体的不同可分为三种：
机械密封基础知识讲座
机械密封基础知识讲座
1. 引言
机械密封是现代工业中广泛使用的一种密封装置，用于阻止液体或气体从设备中泄漏。掌握机械密封的基础知识对于机械工程师和维修人员来说非常重要。本讲座旨在介绍机械密封的原理、类型、选型和维护等方面的知识。
2. 机械密封原理
机械密封的原理是通过密封面之间的摩擦力和压力来阻止液体或气体泄漏。密封面通常由固定密封环和旋转密封环组成。当密封面之间施加一定的压力时，密封面之间的微小间隙会被填充，从而形成有效的密封。
机械密封可以根据其结构和应用领域进行分类。常见的机械密封类
型包括： ### 3.1 单端面机械密封单端面机械密封只有一个旋转密封
环和一个固定密封环，适用于要求较低的密封性能的场合。 ### 3.2 双端面机械密封双端面机械密封具有两个旋转密封环和两个固定密封环，适用于要求较高的密封性能的场合。 ### 3.3 法兰连接机械密封法兰
连接机械密封适用于法兰连接的设备，通过法兰将机械密封与设备连接。 ### 3.4 卡箍连接机械密封卡箍连接机械密封适用于管道连接的
设备，通过卡箍将机械密封与设备连接。 ### 3.5 磁力密封磁力密封
采用磁力作用来实现密封，适用于要求无泄漏的场合。 ### 3.6 气体密封气体密封采用气体作为密封介质，适用于高温、高速和有腐蚀性介
质的场合。
机械密封的选型需要考虑多个因素，包括压力、温度、介质、转速、工作环境等。正确的选型能够提高设备的密封性能和工作寿命。 ### 4.1 压力机械密封的选型需要考虑设备所承受的压力范围，选取合适的密封材料和结构。 ### 4.2 温度机械密封的选型需要考虑设备所承受
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种结构）
（2）外流式：泄漏方向朝向离心力方向。（泄漏量大， 只有在压力、温度都不高的腐蚀性介质中用） （九）多弹簧和单弹簧机械密封 （1）多弹簧：（又叫小弹簧，轴向尺寸小，轴向弹力均 匀）宜用于高速，不宜用于腐蚀性介质。 （2）单弹簧：（又叫大弹簧，轴向尺寸大，轴向弹力不
均匀）不宜用于高转速的场合。
2016/7/13 16
（1）一般选择一软一硬的材料配对，软环作窄环，如 YG6/M106K， 只有介质含固体颗粒、易结晶、粘度高 时才选用硬对硬。
（ 2 ） 尽量采用内装、内流式结构，防止机械杂质进入密封 端面，减少泄漏量。
（3）选导热性良好材料作动环。
以利散热，降低端面温度。
（ 4 ） 环的壁厚不可太薄，以保证整体强度、刚度，也利散 热（导热欠佳的材料，可薄一些）。 （5）动环和轴（轴套）间隙A11（0· 4~0· 6）以利补偿 静环和轴（轴套）间隙1~3mm以免摩擦
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非补偿静环（不旋转不补偿）：主要有三种安装方式： 浮装式、托装式、夹固式。 补偿静环（不旋转只补偿）：其辅助密封圈情况和补 偿动环基本一致。
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整体式（用同一种材料制造）、组合式（如镶嵌）、
表面堆焊、表面喷涂
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各个部位性能均匀一致，最常用的有：石墨、SiC、钴
2016/7/13
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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
安装方便，排除了安装不良的影响。
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摩擦副密封环是机械密封的主要元件，它在很大程度 上决定了机械密封的性能和寿命。因此，对它有一些基本 要求。
（1）足够的强度和刚度 保证在工作条件（如压力，温度，滑动速度等）下不损坏，变形小， 工作条件波动时影响小。 （2）端面有足够的硬度、耐腐蚀性能确保使用寿命。 （3）耐热冲击力 高的导热系数，低的线膨胀系数。 （4）较小的摩擦系数，良好的自润滑性，材料与介质有很好的浸润性 短时间干摩擦，不损伤端面。 （5）易加工，材料成本低
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平面度0.0009，普通量具无法检测，通常利用光波的干 涉效应来检测。
（1）光波的干涉效应
根据波动学原理，两波产生干涉的条件是： （a）两波在相遇点振向一致； （b）两波具有相同的频率； （c）两波在相遇点有固定的周相差 。（两个同样的钠光灯
不行，只有用同一光源发出的光设法分成两束，才
2016/7/13
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一、机械密封原理 二、机械密封的基本零件 三、机械密封的计算 四、机械密封用材料 五、机械密封辅助系统 六、机械密封性能的影响因素 七、石化行业典型泵的密封
八、机械密封的安装和使用
九、机械密封故障分析 十、补充内容
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（一）定义与组成（图1-1） 组成:
1.密封端面： 动环、静环─摩擦副 2.缓冲补偿机构： 由弹性元件(圆柱弹簧、 圆锥弹簧、波片弹簧、 波纹管等)构成。—使 贴合; 3.辅助密封圈： 包括动环密封圈、静环 密封圈等，有各种形式： 如O型圈、V型圈、楔形 圈等
光源:钠光灯(λ=0.589µ m)
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密封端面承载能力与表面粗糙度有很大关系，大约有 如下关系：
粗糙度 承载面积（%） 端面比压增加（倍） 3.2 4 24 0.8 12 7.3 0.4 40 1.5 0.2 95 0.05
由此可以看出，密封端面粗糙度应在0.2以上，否则，端面比压比 理论值高的多，结果是高点接触，局部压力很高；由于摩擦副的硬度、 刚度的差异，局部高点发热甚至产生裂纹。石墨环表面磨出细微的环状 沟纹。泵的振动和动、静环的不同心会加剧这种磨损。被磨掉的颗粒存 在于端面中，形成磨粒磨损，磨损加剧，有时在泄漏的介质中可以看到 石墨黑浆。
2、传动关系
轴或轴套───紧固螺钉5──弹簧座4──弹簧3─补偿环1 压盖──防转销8─非补偿环6
3、原理
通过一系列零件将径向密封转化为轴向密封，在弹簧和介质压力 共同作用下，对由于设备运行所造成的轴向磨损可以及时补偿，使轴 向密封面始终保持贴合。由于机械密封（轴向密封）在运行中可以对 轴向磨损进行补偿，而填料密封（径向密封）不能对径向磨损进行补 偿，故机械密封比填料密封寿命长。
δ=2e＋λ/2
当δ=kλ时，被检测面上点变暗； δ=(2k＋1)λ/2 ，被检测面上点变亮 ；（其中k=0,1,2,3,4,…， k为整数） 由以上公式可以得出下面结论：
（ⅰ）相邻两条光带所对应两点的气膜厚度差（高度差）
为λ/2，（对于钠光灯λ=0.589µ m，λ/2≈0.3µ m）
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非补偿动环（只旋转，不能补偿，其后无弹性元件。) 补偿动环（既旋转，又作轴向补偿，其后有弹性元件。)
（ⅰ）辅助密封圈受轴向力，轴向、径向都起密封作用，这
种密封方式较为可靠。 （ⅱ）辅助密封圈只受径向力，易产生老化、冷流变形，从 而导致密封失效。 （ⅲ）波纹管：无作轴向补偿的辅助密封圈，因此，浮动 性好，密封圈不易失效。
（1）在满足传递扭矩的情况下，取最小过盈值；
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（2）由上式，当使用温度为300°C时，对 YG6/1Cr18Ni9Ti，过盈量为： δ= Dp（16.6－4.5）×10－6×（300－20） =3.4×10－3 Dp （以便记忆） （3）长期放置的镶嵌环，使用前要检查平面度；
（4）对大直径、高转速(环座产生离心力)、弹性模量小
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轴 径 ห้องสมุดไป่ตู้系列 中系列 窄系列
≤16 2.5 2.0 1.5
≤35 3.0 2.5 2.0
≤55 4.0 3.0 2.0
≤70 5.0 4.0 2.5
≤100 6.0 5.0 3.0
≤120 7.0 5.0 3.0
宽系列用于组对性能好（如YG6/M106K、SiC/M106K）、工 况条件好的场合 窄系列用于组对性能欠佳（如YG6/YG6、YG6/ 青铜）、饱 和蒸气压高、易挥发、颗粒介质，高速机械密封，（对于 轻烃介质，在强度够的情况下，取窄系列）。
旋转式、静止式密封
外装式、内装式密封 外流式、内流式密封
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（六）旋转式和静止式机械密封（图1-2）
（1）旋转式：补偿机构（弹性元件）随轴旋转。) （由于安装方便，普 通密封大多采用，但易产生不平衡，不能用于高速, 且消耗搅拌功率 （2）静止式：补偿机构（弹性元件）不随轴旋转。（用于高速）
两套密封面对面或背对背安装在一起。
用于工作介质有毒、易燃、易爆、易挥发、易结晶、高温、低温， 或气体、高真空度等场合。 两套密封之间形成一个密封腔，在密封腔中引入封液：堵封、润 滑、冷却，选洁净、润滑性好的封液介质。
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两套密封沿同一方向布置，密封腔压力逐级降低, 用于高压场合。
的材质(4J42、钛合金)，过盈量可相应大一些。 （5）高温200°C以上少用热装式结构，否则要核算过 盈量。
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（1）材料要求 （ⅰ）在工作温度下耐介质腐蚀 （ⅱ）足够的弹性 （ⅲ）有一定强度(柔性石墨因强度差，使用场合受到限制)
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（1）平衡型：载荷系数K＜1.0 （用于高压场合） （2）非平衡型：载荷系数K≥1.0 （用于普通压力场合） （十一）补偿机构形式
（1）磁力：系统压力较低时用
（2）波片弹簧、锥形弹簧、螺旋圆柱大弹簧、小弹簧 （3）橡胶波纹管、聚四氟乙烯波纹管、金属波纹管
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去掉了补偿环密封圈及其摩擦阻力，补偿环密封圈改至弹簧座处 , 补偿环追随性提高.
避免了补偿环密封圈因轴串、振动所产生的磨损。
金属波纹管用于高温介质 聚四氟乙烯波纹管用于腐蚀性介质。
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将机械密封、轴套、压盖组合成一个整体。
安装时只需固定压盖、轴套，取下定位挡块即可。
基硬质合金、镍基硬质合金、NiCr基硬质合金、陶瓷等。
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整体环价格高，加工困难，因此出现组合式密封环。 组合式包括：
（ⅰ）热装式
（ⅱ）带密封圈式（无组合应力、无应力变形；开槽、打 孔麻烦，多一泄漏点）
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优点：结构简单，性能优异，价格较低，运用较多。 缺点：（ⅰ）因过盈接触不均匀，而产生机械变形。 （ⅱ）两种材料线膨胀系数不一致，当温度变化 时，过盈量变化，会产生应力变形。
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（1） 内装式：静环装在压盖内侧，静环端面面向工作腔。
（用于温度、压力较高，腐蚀性不强的场合） （2） 外装式：静环装在压盖外侧，静环端面背向工作腔。 （用于低压、腐蚀性强的场合）
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（一般和内装式、外装式一致） （1）内流式：泄漏方向朝向轴心。（一般密封都采用这
满足相干条件）
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满足相干条件的两束光的叠加效果是：在波程差为波长 整数倍的地方，光强度加强；在波程差为半个波长的奇数倍 的地方，光强度减至零（变暗）。这就是光的干涉原理。
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（2）平面度检测原理
设入射角i=0，e为气膜厚度（即是被检测面上点到平 晶的距离），λ为光波波长，δ为光的波程差，那么
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（ⅱ）相邻两条光带宽b=λ/2Sinθ，（θ为空气膜倾斜角）
（ⅲ）当e=0时，δ=λ/2（半波损失），出现暗条纹； （1）合格光带举例
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（2）平面度检测器（图2-3）
平晶：由派利克斯玻璃、熔凝水晶或折射系数为1.516的光学 玻璃制造。表面平面度0.1µ m(2级)，0.03µ m (1级)。
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（１）平面度0.0009，硬质Ｒａ≤0.2，软质Ｒａ≤0.4，表 面不应有裂纹、划伤、气孔、疏松等缺陷。 （２）密封环端面与安装辅助密封圈处的平行度、垂直度按 ＧＢ１１８４－８０的７级精度要求。
（３）安装辅助密封圈处粗糙度：Ｒａ≤3.2，径向尺寸公
差Ｈ８或ｈ８。 上述要求是对普通机械密封而言，对转速较低的釜用 机械密封可适当放宽标准，对高速机封要求更高。
对滑动，而构成的防止流体泄漏的装置。
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（三）密封机理 1、4个密封点（亦称4个泄漏点，如图1-1）
泄漏点1—摩擦端面泄漏点，依靠弹力和介质压力保持贴和（动密封点, 两个摩擦副之间有相对转动） 泄漏点2—补偿环密封圈，静密封点，密封圈与轴或轴套之间有微动; 泄漏点3—非补偿环密封圈，静密封点，密封圈与相配合件之间相对静止; 泄漏点4—压盖与腔体间的密封圈，静密封点，密封圈与相配合件之间相 对静止.
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（1）主要决定窄环（软环）宽度，宽环外径—窄环外径 ≥0.5，宽环内径≤窄环内径－0.5； （2）泄漏量与摩擦副端面宽度关系不大
（3）窄的端面摩擦热少，温度梯度小，热变形小，磨损均匀；
（4）从受力角度出发，窄的端面整体强度和刚度差，易损坏 或变形。因此应综合考虑。对于普通密封，端面宽度推 荐值如下：
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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。应当把它看作机械密封的组 成部分。
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1、 按使用条件分类 （1）高速密封（ZBJ22-001-88：线速度25～100m/s）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、 通常按结构分类 多弹簧、单弹簧密封
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Δδ=δ－Dp（α1－α2）ΔT
式中
Δδ：工作温度时的过盈量
Dp：镶嵌直径
δ：常温过盈量
α1：座线胀系数
α2：环的线胀系数 ΔT=工作温度－常温（20。C） （YG6：4.5×10－6 1/。C 1Cr18Ni9Ti：16.6×10－6 1/。C 3Cr13：11.5×10－6 1/。C）