机械密封课件全解
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机械密封PPT课件
机械密封
湖北华电电力工程有限公司 -----赵胜华
2021/3/7
CHENLI
1
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
2021/3/7
CHENLI
2
一、机械密封的工作原理
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
2021/3/7
漏量小得多。
CHENLI
15
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。
2021/3/7
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。
2021/3/7
CHENLI
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2021/3/7
三、机封特点
结构较复杂；
装配较难，更 换不便；
2021/3/7
CHENLI
9
二、机封结构
• 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
2021/3/7
腐蚀。 CHENLI
10
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。
湖北华电电力工程有限公司 -----赵胜华
2021/3/7
CHENLI
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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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CHENLI
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一、机械密封的工作原理
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
2021/3/7
漏量小得多。
CHENLI
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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
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；
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二、机封结构
• 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
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腐蚀。 CHENLI
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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。
机械密封课件全解
1）抽空、气蚀或较长时间憋压，导致密封破 坏； 2）对泵实际输出量偏小，大量介质泵内循环， 热量积聚，引起介质气化，导致密封失效； 3）回流量偏大，导致吸人管侧容器(塔、釜、 罐、池)底部沉渣泛起，损坏密封； 4）对较长时间停运，重新起动时没有手动盘车 ，摩擦副因粘连而扯坏密封面； 5）介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多； 6）环境温度急剧变化； 7）工况频繁变化或调整； 8）忽然停电或故障停机等。离心泵在正常运转 中忽然泄漏，如不能及时发现，往往会酿成较大 事故或损失，须予以重视并采取有效措施。
机封的弹性元件
4）集装式机械密封
所谓集装式机械密封就是通过密封自带轴套和端盖 将单（双）端面机械密封组合在一起，为整体安装形 式。将其安装到泵上后，不做任何调整（包括弹簧的 压缩量），只需固定轴套和压盖再把剖分式卡环（见 下图中的A）取下，即可投入使用。集装式机械密封在 设计上还有一个特点：卡环的（轴向）宽度就等于弹 簧的压缩量，因此，从外部就可以知道该值的大小。
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
3、弹性元件材料
1）弹簧材料 对弹簧材料的要求是：弹性好，耐介质 腐蚀。常用弹簧材料有不锈弹簧钢(1Cr18Ni9Ti等)、铬钢 (3Cr13、4Cr13等)、碳索弹簧钢(60si2Mn等)和磷青铜。 2）波纹管材料 对波纹管材料的要求是：良好的焊接 性能、较大的弹性、一定的耐腐蚀性。常用的波纹管材料 有铁基、铜基和镍基合金以及钛材等，一般以钛基中的镍 铬奥氏体带材为主，尤以1Cr18Ni12Mo2Ti用得最多。高 镍弹性合金被认为是制作波纹管较理想的材料，含铝的材 料用一般焊接技术时会遇到困难。目前国外用得最多的波 纹管材料有AM350（近似Cr16Ni45MnMo3N ）属于固溶 体、低强度、低硬度、高延伸率。
机械密封全面讲解
❖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。
2021/3/10
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（十四）波纹管机械密封
❖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.
❖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。
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.
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
不行，只有用同一光源发出的光设法分成两束，才 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
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
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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。）
机械密封全面讲解课件
2019/9/5
11
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。
2019/9/5
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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。
（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
2019/9/5
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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
2019/9/5
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（一）定义与组成（图1-1）
2019/9/5
（2）静止式：补偿机构（弹性元件）不随轴旋转。（用于高速）
2019，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）
2019/9/5
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（一般和内装式、外装式一致）
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
机械密封知识PPT页
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配对方法： 当介质粘度小，润滑性差时，采用金属配各种非金 属（因为大多数非金属材料都有自润滑作用）；当 介质粘度较大时，采用金属与金属配对。
加工精度 由于摩擦副的端面要起密封作用，并且摩擦环要相 互滑动摩擦，故端面的加工精度影响着密封的效果 和使用寿命。
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（2）弹簧加荷装置
作用：产生压紧力，保持动、静环端面紧密接触，且 是一个缓冲元件，可以补偿轴的跳动及加工误差而引 起的摩擦面不贴合。 把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧 比压ps，那么ps的作用有两点：①起动停车或介质压 力波动时，使密封面维持足够的比压；②克服密封圈 与轴的摩擦力，保持动环沿轴向移动，以补偿端面的 磨损。 因此有人把机械密封定义为：机械密封是一种带有缓 冲机构，并通过与旋转轴大体垂直做相对转动的密封 端面进行密封的装置。
⑥ 对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；
⑦ 适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各
种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
① 结构较复杂，对制造加工要求高；
缺 ② 安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的安装技术水平； 点 ③ 发生偶然事故时，处理比较困难；
④ 一次性投资高。
9
表3-1机械密封与填料密封的比较
机械密封知识
何兵
2014年3月26日
1
第一节 机械密封原理和基本结构型式
一、密封原理和特点
1.结构
（1）组成
1
2 3 4
9
87
65
1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈
4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座
9-紧定螺钉
2
（2）固定
1
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配对方法： 当介质粘度小，润滑性差时，采用金属配各种非金 属（因为大多数非金属材料都有自润滑作用）；当 介质粘度较大时，采用金属与金属配对。
加工精度 由于摩擦副的端面要起密封作用，并且摩擦环要相 互滑动摩擦，故端面的加工精度影响着密封的效果 和使用寿命。
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（2）弹簧加荷装置
作用：产生压紧力，保持动、静环端面紧密接触，且 是一个缓冲元件，可以补偿轴的跳动及加工误差而引 起的摩擦面不贴合。 把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧 比压ps，那么ps的作用有两点：①起动停车或介质压 力波动时，使密封面维持足够的比压；②克服密封圈 与轴的摩擦力，保持动环沿轴向移动，以补偿端面的 磨损。 因此有人把机械密封定义为：机械密封是一种带有缓 冲机构，并通过与旋转轴大体垂直做相对转动的密封 端面进行密封的装置。
⑥ 对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；
⑦ 适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各
种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
① 结构较复杂，对制造加工要求高；
缺 ② 安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的安装技术水平； 点 ③ 发生偶然事故时，处理比较困难；
④ 一次性投资高。
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表3-1机械密封与填料密封的比较
机械密封知识
何兵
2014年3月26日
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第一节 机械密封原理和基本结构型式
一、密封原理和特点
1.结构
（1）组成
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1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈
4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座
9-紧定螺钉
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（2）固定
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机械密封演示文稿分解
• 密封环要容易加工制造
安装和维修要方便，价格要低廉
六、密封端面的平面度要求
• 平面度是密封环很重要的质量指 标，要求在0.0009mm以内， 需要使用光干涉法进行测量，一 般用钠光灯检测，一条干涉条纹 为0.3um，也叫一条光带。密 封环平面度要求在三条光带内， 才能保证不泄漏。
两条光带
一条光带
• 有良好的耐热冲击能力
为此，要求材料有较高的导热系数和较小的线膨胀系数，承受热冲 击时不至于开裂。
• 较小的摩擦系数
密封环匹配应有较小的摩擦系数。
• 良好的自润滑性
工作中如发生短时间的干摩擦，不损伤密封端面。因此，密封环要 有良好的自润滑性，密封环材料与密封流体还要有很好的浸润性。
• 结构简单
密封环结构应力求简单对称，优先考虑用整体型结构，也可采用组 合式(如镶装式)密封环，尽量避免用密封端面喷涂式结构。
压力增减成正比增减，这样当介质压力高时，端面上产生很大比压，
会加速摩擦面的磨损、发热、破坏端面的液体膜而形成干摩擦。一般 非平衡型介质压力不超过656kPa。
B>A 非平衡型
• 平衡型：当介质压力高时，需要从密封结构上设法消除一部分压力对
摩擦面的作用，这种形式的密封成为平衡型机械密封。在这种密封中
，介质作用在动环上的有效面积B小于动静环的接触面积A。密封端 面上的比压可以自行控制，介质压力增减对端面比压的影响较小。
B<A，平衡型
2）单弹簧和多弹簧
• 机械密封按弹簧个数分为单弹簧和多弹簧。多弹簧是沿圆周装有多个小弹簧
，优点是弹簧受力比但弹簧（一个大弹簧）均匀，缓冲性好，便于调节（改 变弹簧数目），轴向尺寸也小。一般来说，小轴径宜用大弹簧，大轴径宜用 小弹簧。
机械密封结构及检修全解ppt课件
对安装机械密封部位的轴或轴套的径向圆跳动、表面粗 糙度、外径公差、运转时轴的轴向窜动等都有一定的要求。
26
安装普通机械密封部位轴或轴套的精度要求
密封腔体与密封端盖定位端面对轴（或轴套）表面的跳动要求
27
2. 安装前的准备工作及安装注意事项
（1）检查要进行安装的机械密封的型号、规格是否正确无误，零件是
4பைடு நூலகம்
按介质在端面引起的卸载情况可分为：平衡式和非平
衡式 非平衡式密封，仅适用于密封腔压力<1.0MPa 平衡式密封，适用于中高压力条件，最高可达10MPa 能使介质作用在密封端面上的压力卸荷的为平衡 以上 式，不能卸荷的为非平衡式。
平衡式：密封端面上所受的作用力随介质压力的 升高而变化较小，因此适用于高压密封； 非平衡式：密封密封端面所受的作用力随介质压 力的变化较大，因此只适用于低压密封。 平衡式密封能降低端面上的摩擦和磨损，减小摩 擦热，承载能力大，但其结构较复杂，一般需在 轴或轴套上加工出台阶，成本较高。
5
按密封端面的对数可分为：单端面和双端面
由一对密封端面组成的为单端面密封，由二 对密封端面组成的为双端面密封。 单端面：密封结构简单，制造、安装容易， 一般于介质本身润滑性好和允许微量泄漏的 条件。 双端面：密封有轴向双端面密封和径向双端 面密封。沿径向布置的双端面密封结构较轴 向双端面密封紧凑。双端面密封适用于介质 本身润滑性差、有毒、易燃、易爆、易挥发、 含磨粒及气体等。轴向双端面密封有面对面 或背靠背布置的结构，工作时需在两对端面 间引入高于介质压力0.05～0.15MPa的封液 以改善端面间的润滑及冷却条件，并把介质 与外界隔离，有可能实现介质零泄漏
磨、耐高温、耐腐蚀，线膨胀系数低，
14
26
安装普通机械密封部位轴或轴套的精度要求
密封腔体与密封端盖定位端面对轴（或轴套）表面的跳动要求
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2. 安装前的准备工作及安装注意事项
（1）检查要进行安装的机械密封的型号、规格是否正确无误，零件是
4பைடு நூலகம்
按介质在端面引起的卸载情况可分为：平衡式和非平
衡式 非平衡式密封，仅适用于密封腔压力<1.0MPa 平衡式密封，适用于中高压力条件，最高可达10MPa 能使介质作用在密封端面上的压力卸荷的为平衡 以上 式，不能卸荷的为非平衡式。
平衡式：密封端面上所受的作用力随介质压力的 升高而变化较小，因此适用于高压密封； 非平衡式：密封密封端面所受的作用力随介质压 力的变化较大，因此只适用于低压密封。 平衡式密封能降低端面上的摩擦和磨损，减小摩 擦热，承载能力大，但其结构较复杂，一般需在 轴或轴套上加工出台阶，成本较高。
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按密封端面的对数可分为：单端面和双端面
由一对密封端面组成的为单端面密封，由二 对密封端面组成的为双端面密封。 单端面：密封结构简单，制造、安装容易， 一般于介质本身润滑性好和允许微量泄漏的 条件。 双端面：密封有轴向双端面密封和径向双端 面密封。沿径向布置的双端面密封结构较轴 向双端面密封紧凑。双端面密封适用于介质 本身润滑性差、有毒、易燃、易爆、易挥发、 含磨粒及气体等。轴向双端面密封有面对面 或背靠背布置的结构，工作时需在两对端面 间引入高于介质压力0.05～0.15MPa的封液 以改善端面间的润滑及冷却条件，并把介质 与外界隔离，有可能实现介质零泄漏
磨、耐高温、耐腐蚀，线膨胀系数低，
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