《机械密封》

（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。
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九、机械密封检修
• 安装时注意事项： • 弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大
或过小现象，要求误差2.00毫米。过大会增 加端面比压，另速端面磨损。过小会造成 比压不足而不能起到密封作用。 • 动环安装后需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。
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七、机封失效形式
2.周期性或阵发性泄漏。机械密封的转子组件
周期性振动、轴向窜动量太大，都会造成泄漏
。机械密封的密封面要有一定的比压，这样才
能起到密封作用，这就要求机械密封的弹簧要
有一定的压缩量，给密封端面一个推力，旋转
起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保
证这一个比压，机械密封要求泵轴不能有太大
匀，避免静环端面与轴心线产生偏差。
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七、机封失效形式
旋转环与静止环的端面则是做着相当运动的 动密封。因此它是整个机械密封装置中的主密封 ，同时也决定密封效果和机械密封的寿命。机械 密封在工作过程中，由于旋转环和静止环两个密 封端面紧密配合，使密封端面之间形成一道微小 间隙，当介质通过此间隙时，形成极薄的液膜， 产生阻力，阻止介质泄漏，同时液膜也起到润滑 和冷却的作用，使机械密封的寿命增长。为了保 证密封端面间必需的液膜，必须严格控制端面上 的压力，若压力过大，则不易形成稳定的润滑液 膜，从而导致端面的快速磨损；若压力过小，则 影响密封效果导致泄漏量增加。
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九、机械密封检修
• 拆卸时注意事项：
• 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。
• 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。
• 新陶瓷如碳化硅，它的硬度接近于金刚石。 • 橡胶类常用来做辅助密封件。常用的有氯
丁橡胶、丁氰橡胶、硅橡胶等。 • 硬质合金如氮化硅，不锈钢如304、304L、
316、316L等 • 塑料如聚四氟乙烯等
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六、机械密封安装
（1）安装前首先要检查机械密封各部件 是齐全、完好，有无裂痕和缺失。
（2）检查旋转环和静止环密封端面是否 平整，有无划痕，有无杂质，有无锈 蚀，端面间隙是否一致。
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七、机封失效形式
1.静压试验时泄漏。机械密封在安装时由于 不细心，往往会使密封端面被碰伤、变形 、损坏，清理不净、夹有颗粒状杂质，或 是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧，机 器、设备精度不够，使密封面没有完全贴 合，都会造成介质泄漏。如果是轴套漏， 则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量 不够或损坏。
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机械密封与软填料密封对比
优点： （1）密封性能高，泄露量很小，对于长期运转的设 备也能保证良好的密封效果。 （2） 使用寿命长，在化工介质中一般能工作半年以 上。 （3）摩擦功率消耗小，减小了轴功率的损耗，其摩 擦功率约为软填料密封的10%～50%。 （4）维修周期长，补偿装置可再端面磨损后做微量 的压紧，一般情况下不需经常维修。 （5） 抗振性能好，对转动轴的振动以及轴的偏斜不 敏感。 （6）适用范围广，机械密封能用于高温、低温、高 压、真空工况，以及各种腐. 蚀介质和含磨粒介质。
的窜量，一般要保证在0.25mm以内。但在实
际设计当中，由于设计的不合理，往往泵轴产
生很大的窜量，对机械密封的使用是非常不利
的。
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七、机封失效形式
3.机械密封的经常性泄漏。机械密封经常 性泄漏的原因有很多方面。第一方面，由 于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。第二 方面，是辅助密封圈引起的经常性泄漏。 第三方面，是弹簧缺陷引起的泄漏。其他 方面，还包括转子振动引起的泄漏，传动 、紧定和止推零件质量不好或松动引起泄 漏，机械密封辅助机构引起的泄漏，由于 介质的问题引起的经常性泄漏等。
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三、机封特点
• 使用寿命长。在机
械密封中，只要磨损部分 是密封摩擦副端面。一般 可以连续使用1～2年，个 别场合下也有用到5～10 年。日本甚至规定最低使 用一年。
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三、机封特点
• 运转中不用调整。在运转中自动保持接 触，装配后就不用向普通软填料那样需调 整压紧。
• 抗振性强，缓冲性好。由于波纹管式和 全补偿式机械密封的发展，使机械密封具 有更好的抗振性，一般在转速n=3000r/min 时，最大振幅不超过5mm。
弹性元件（弹簧、波纹 管）：主要起预紧、补 偿和缓冲作用，保证端 面密封良好的贴合和动 环的追随性，材料要求 耐腐蚀、耐疲劳。
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二、机封结构
• 辅助密封（O型圈 ）：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。保证静 环与压盖之间的密 封性，动环与轴或 轴套之间的密封性 。
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二、机封结构
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五、密封材料
• 5） 抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质 中能长期工作，其体积和硬度变化小，且 不粘附金属表面； 6） 摩擦系数小，耐磨性好； 7） 具有与密封面结合的柔软性； 8） 耐老化性好，经久耐用； 9） 加工制造方便，价格便宜，取材容易。
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五、密封材料
• 机械密封常用的密封材料有橡胶类、塑料 类、合金类和新陶瓷等。
动元件。
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二、机封结构
• 构成机封的基本元件 有： 端面密封环（静环动 环）、弹性元件、辅 助密封（如O型圈）、 传动件（传动螺钉）、 防转件和紧固件
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二、机封结构
• 端面密封环（静、动环）：端面密封副的作用是使得 密封面紧密贴合，防止介质泄露。它要求静、动环具 有良好的耐磨性。
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二、机封结构
机械密封
湖北华电电力工程有限公司 -----赵胜华
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目录
• 一、机封原理 • 二、机封结构 • 三、机封特点 • 四、机封分类 • 五、密封材料 • 六、机封安装 • 七、失效分析 • 八、机封维护 • 九、机封检修 • 十、检修案例
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一、机械密封的工作原理
• 机械密封又称端面密封，是一种旋转机 械的轴封装置。由于传动轴与设备之间有 一圈间隙，当设备内介质压力与外界大气 压力有差量时，会出现介质外泄或空气渗 入。轴封的作用就在于消除此现象，以保 证设备正常工作。机械密封作为轴封的一 种，因其泄露量小、使用寿命长、无须经 常维修等优点故被普遍采用。
• （2）保证机封封液的洁净度，确保不含固 体颗粒，减弱密封面的摩擦，延长机封寿 命。
• （3）要注意冷却液的流量，不要断流，要 定期检查冷却液温度变化。
• （4）保证介质的洁净度，定期检查、清洗 过滤网。
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九、机械密封检修
• 安装时注意事项： 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。
（3）检查静密封圈是否有完好，大小选 择是否合适。
（4）动环是否正常安装，有无卡死。 （5）检查补偿机构是. 否正常工作。
六、机械密封安装
（6）检查各部件间隙是否合适 （7）垂直安装，安装时避免碰击、敲打，
避免摩擦，防止密封副损坏。 （8）安装时在表面涂一层清洁的机械油，
以便能顺利安装。 （9）安装压盖时，拧紧螺丝必须受力均
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四、机封分类
• 根据密封端 面的数量和布 置方式可分为 单端面、双端 面及多端面机 械密封。
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五、密封材料
• 密封材料应满足密封功能的要求。
密封材料的要求一般是： 1） 材料致密性好，不易泄露介质； 2） 有适当的机械强度和硬度； 3） 压缩性和回弹性好，永久变形小 4） 高温下不软化，不分解，低温下不硬化， 不脆裂；
十、机械密封检修案例
原因分析 1、#6机#1前置泵非驱 动端机封有漏水现象， 于1月10日更换新油， 检查油质很好，无铜 粉、无乳化。1月19日 漏水变大，有水串入 轴承室导致油质乳化 是造成轴承损坏的原 因。
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十、机械密封检修案例
2、#1月19日22:50检修完毕试运，机封漏水，退 泵后更换新机封试运仍然漏水，从两次机封损坏 的情况看出，破损的位置均处于静环最上方，第 二次更换的机封动环内圈有明显高温发黑痕迹， 破损的原因是局部接触动静环碰摩产生高温损坏 所致。#6机#1前置泵大修之后存在设备缺陷，前 置泵非驱动端轴承座垂立面进行了加工车削处理 ，轴承座和泵体和水平面没有保持平行，轴承座 和泵体不同心。回装时通过对轴承座加装垫片来 保泵轴和轴承座的同心（在轴承座最底部两颗固 定螺栓处分别加装一块厚度为0.85mm的不锈钢 垫片进行再调整）。 .
十、机械密封检修案例
机械密封损坏图片：
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十、机械密封检修案例
结合前置泵实际情况，此安装方法不适合，原因
是机封已安装到位，装上轴承座之时（底部已加 不锈钢垫片），泵轴会整体抬高，进而带动机封 动环一起上抬，而静环已固定未做调整，从而造 成机封动、静环间间隙变小或消失，泵部启动后 存在局部接触在高速旋转下局部过热机封破损。
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机械密封是靠一对或几对垂直于轴线的端面在流体 压力和补偿机构的弹力作用下保持接合并相对滑动 配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。
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• 机械密封组成
• （1）由旋转环和静止环组成的密 封端面，又称摩擦副。
• （2）由弹簧元件组成的补偿机构。 • （3）辅助密封圈，包括动环密封
圈和静环密封圈。 • （4）使旋转环随轴一起旋转的传
机械密封与软填料密封对比
缺点： （1）结构较复杂，对加工精度和质量要求较高。 （2）因其复杂结构安装、拆卸不便。 （3）一次维修和保养成本较高。 （4）单件价格较高。
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三、机封特点
• 密封性能好。只要主 密封面的表面粗糙度 和平直度能保证达到 要求，只要材料耐磨 性能好，机械密封可 以达到很少泄漏量， 甚至肉眼看不到泄露。 与填料、迷宫、浮环、 螺旋等密封相比，泄 漏量小得多。
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三、机封特点
功率损耗小。由于机械密封的端面接触面 积小，摩擦功率损耗小，仅为填料密封 的20％～30％
轴或轴套表面不易磨损。由于机械密封与 轴或轴套的接触部位几乎没有相对运动 ，因此对轴或轴套的损伤很小。
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三、机封特点
结构较复杂； 装配较难，更
换不便； 价格昂贵。
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四、机封分类
补偿机构是使得密封 端面紧密贴合，由此 可分为磁力机封、弹 簧式机封、波纹管式 机封。 弹簧式机封又有单弹 簧和多弹簧之别。国 产采用单弹簧式较多。 波纹管的材料有橡胶、 聚四氟乙烯和焊接的 金属薄片等。
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七、机封失效形式
4.机械密封振动偏大。机械密封振动偏大， 最终导致失去密封效果。但机械密封振动 偏大的原因往往不仅仅是机械密封本身的 原因，泵的其它零部件也是产生振动的根 源，如泵轴设计不合理、加工的原因、轴 承精度不够、联轴器的平行度差、径向力 大等原因。
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八、机械密封维护
• （1）在没有介质通过时禁止启动设备。避 免端面干摩。
• 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。
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ห้องสมุดไป่ตู้ 十、机械密封检修案例
事件经过
• 2016年1月19日9时许，巡检发现#6机#1前置泵非驱动端 轴承声音异常，机封甩水大，立即联系运行停泵，并办理工 作票退出检修。工作票安措布置完毕余压泄尽之后，依次拆 下轴承，机封等，解体检查发现轴承保持架松脱，机封动静 环结合面有磨损，更换一件新机封（LTJ—100），更换两 件新轴承（7319BECBM），调整非驱动端轴承外圆膨胀间 隙合格，押票试运启泵后非驱动端机封漏水大，重新布置安 措后拆下机封发现静环破损，更换一套新机封后按要求回装， 试运机封仍然漏水大，再次重新布置安措，压力到零后解体 发现机封静环破损，内圈有明显高温发黑痕迹。再次更换一 套新机封后回装，至1月20日18时30分试运正常，机封无漏 水，轴承温度以及振动正常，. 完工消票。
• 传动件（如传 动销、传动螺 钉和传动突 耳）：作用是 将轴的转矩传 给动环。材料 要求耐磨和耐
. 腐蚀。
二、机封结构
• 防转件：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。
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二、机封结构
紧固件（紧定螺弹 簧座、压盖、轴 套）： 它起到静、动环的 定位、紧固的作用。