密封基础知识(基本结构)
机械密封基础知识
基本结构: 基本结构:
•端面密封磨擦付 •缓冲补赏和压紧机构 •辅助密封(二级密封挠性元件) 辅助密封(二级密封挠性元件) •传动机构
基本密封点: 基本密封点:
•端面主密封点 •静环与端盖辅助密封点 •动环与轴(轴套)辅助密封点 动环与轴(轴套) •端盖与泵体连接密封点
此外为了保证和提高机械密封的密封效果延长使用寿命, 此外为了保证和提高机械密封的密封效果延长使用寿命,采取不同端面 的组合，增加如冲洗,节流冷却,阻封和杂质过滤等辅助系统. 的组合，增加如冲洗,节流冷却,阻封和杂质过滤等辅助系统.
静环(非补赏环 静环 非补赏环) 非补赏环
泵轴
机械密封基础知识
机械密封分类: 机械密封分类: 按介质--液膜接触常规密封,气膜非接触干气密封, 按介质--液膜接触常规密封,气膜非接触干气密封,干运转密封 按结构--平衡型与非平衡型密封, 按结构--平衡型与非平衡型密封,单弹簧与多弹簧密封 按补赏型式-按补赏型式--推进型与非推进型密封 按安装型式-按安装型式--外装式与内装式密封
•清洁的润滑性好的液体 •安全 无毒 无腐蚀性，与介质相容 安全,无毒 无腐蚀性， 无毒,无腐蚀性 •较宽的温度稳定区，好的热交换性 较宽的温度稳定区， •低黏度 •好的适应性 低价位 好的适应性/低价位 •定期检查封液罐压力 •定期检查封液罐内的液面高度 •液位,压力出现异常应记录并通知有关人员 液位,
2 密封基础知识(基本结构)
Basic Mechanical Seals 密封基础知识JC Tianjin Training© 2001 John Crane EAA1 1
What is a mechanical seal?什么是机械密封？ two flat sliding surfaces, which maintain a close running clearance while separated by a fluid film两个平滑表面中间有干净液膜隔离，保持贴合运转rotating seal unitstationary seal unit2 2
Desired Features of a Seal 机械密封必须有的特征Small axial clearance 小的轴向间隙 Self adjusting 自调节Shaft Movement 轴的运动Long-life 很长的寿命 Easy maintenance 容易检修 Low cost 低成本
Basic Mechanical Seal基础机械密封1Loose ring set screwed to the shaft4 4
Basic Mechanical Seal基础机械密封2Wear here will create leakageO-ring prevents leakage through the bore5 5
Basic Mechanical Seal基础机械密封Heat generated here 此处生热 Leak path3Large component 大零件Spring ensures automatic adjustment 弹簧确保自动调整6 6
密封基础知识(基本结构)讲解
安装后维修很少
密封有潜在危害的物质 时机械密封可以提供更 12 好的安全性
FILM REACTION
Primary Seal 主密封
a thin film of liquid forms the primary (dynamic) seal between the rotating and
stationary elements在旋转件和 静止件之间形成很薄的液膜
SPRING FORCE
FLUID PRESSURE
fluid film (3 - 5 microns)
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Primary Seal – Film Thickness
主密封——膜厚度
Faces lapped flat to within 1 - 3 light bands. 14
3. A secondary sealing element 二次密封
4. A mechanical loading device to press primary sealing elements 1 and 2 against one another, and 使件1和件2相互贴合的机械装置
Gland Packing v. Mechanical Seals 盘根和机械密封
Secondary Seal
Tertiary Seal
密封技术交流—密封基础知识
唇口部泄漏—有异物卡咬（2）
油封部分的压力超过了设计值
改用耐压油封 设通气孔成为不带压力的结构。
2 唇 口 部 硬 化
异常高温
润滑不足
唇口部泄漏—唇口部硬化
唇口部泄漏—异常高温
原因
对策
在密封唇附近的油温， 调查出原因，防止温 由于各种原因而上升， 度上升。 超过了橡胶的耐热极限。 改用耐热性良好的唇 与设计时给定温度、 口材料的油封。如： 条件不符，油温上升， ACM、FKM、HNBR。 超过了耐热极限。
件要求高（密封、避光） 适于通用油缸密封
6、硅橡胶（MVQ）
使用温度： -60~230 ℃。 耐热、耐寒性好
压缩永久变形小、弹性好
机械强度低
不耐油（也有耐油的品种）
适用于高温、低温条件密封。
如罩式炉密封
7、氢化丁腈橡胶（HNBR）
使用温度：-55~150 ℃ 高温条件下性能保持良好 与NBR相比，耐油、耐介质、耐温
补充滑滑 油达到指定 量再运转
变更油封 附近的结构 改善润滑 效果。
唇口部泄漏—有异物卡咬（2）
原因 现象
原因
对策
装配时对 油封、轴、 壳体等进行 清洗，清除 灰尘及铁屑 等杂物。
有 异 物 卡 咬
条 唇 在装配时轴与油封上附 纹 口 着有切屑。 和端 凹部 处 磨 系统清洁度达不到技术 损 要求，存在灰尘与油泥等 大 ， 杂物较多。 有
机械密封结构.pptx
（2）弹簧加荷装置
作用：产生压紧力，保持动、静环端而后紧密接触， 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。 再进一步，如果我们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并做相对转动的密 封端面进行密封的装置。
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2、内装式和外装式（如图3-3） 按弹簧是否与介质接触分为内装式和外装式。 内装式是弹簧置于工作介质之内，外装式是弹簧置于工作介 质之外。
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外装式特点：一般来说大部分机械密封零件不与介质接触， 且暴露在设备外，便于观察及维修安装。但是由于外装式结 构的介质作用与弹簧力相反（指常用结构）。当介质压力有 波动或升高的情况下，弹簧力余量又不大时，会出现密封不 稳定的情况以致产生泄漏。当介质压力降低时，因弹簧力不 变，在摩擦面上受负荷增大，特别在低压起动时，摩擦副的 表面间尚未构成液膜，此时比压又是最大，容易擦伤端面。
可以
加苛求一般，填料更换方便
动、静环表面粗糙度及平直度 要求高，不易加工，成本高， 装拆不便
一般
动、静环要求较高
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二、结构类型
1、内流式和外流式（图3-2） 按介质泄漏方向分为内流式和外流式。 内流式：介质沿半径方向从端面外周向内泄者称为内流式。 外流式：介质沿半径方向从端面内周向外泄者称为外流式。 内流式的泄漏方向与离心力方向相反，离心力阻碍着流体的 泄漏，因而内流式泄漏比外流式泄漏量小。于是，有固体颗 粒的情况尤其应该采用内流式。这样可防止固体颗粒进入摩 擦面。
密封基础知识
密封基础知识
密封是指在两个相对运动的部件之间的接合处，通过其中一种方式形
成的一种静止液态或固态的物质层，用于防止介质泄漏或外部环境的杂质
进入。密封系统广泛应用于机械设备、汽车、飞机、船舶等领域中。
基本结构
密封的基本结构包括密封件和密封座。密封件是指用于保持密封效果
的零件，包括密封圈、密封垫片、密封条等。密封座是指安装在设备上的
表面，用于接受密封件的压力，保证密封件与设备的接触平面良好。
常见的密封件有以下几种形式：
1.密封圈：密封圈是一种环形零件，通常用于密封液体或气体的介质。密封圈的材料一般为橡胶、金属、聚四氟乙烯等，根据密封圈的用途和工
作条件选择不同的材料。常见的密封圈有O型圈、U型圈、Y型圈等。
2.密封垫片：密封垫片是一种用于填补接合面间隙的密封件，通常用
于静态密封。密封垫片的材料一般为金属、柔性石墨、鸭子木等。常见的
密封垫片有平垫片、波纹垫片、渐进垫片等。
3.密封条：密封条是一种条状密封件，通常用于防止液体或气体在设
备连接处的泄漏。密封条的材料一般为橡胶、塑料等。常见的密封条有胶
质密封条、塑料密封条等。
密封座可以根据不同应用场景的需要选择不同的材料和结构形式。常
见的密封座有以下几种：
1.平面密封座：平面密封座用于两个平行的表面之间的密封，通常使
用金属或塑料材料制成。
2.凸缘密封座：凸缘密封座用于连接两个法兰之间的密封，通常使用金属制成。凸缘间的密封则通过紧固螺栓来实现。
3.圆锥密封座：圆锥密封座用于两个圆锥表面之间的密封，通常使用硬质合金等材料制成。
4.滑动密封座：滑动密封座用于两个相对移动的零件之间的密封，通常使用特殊润滑材料制成。
机械密封的组成和原理
机械密封的组成和原理
机械密封的组成和工作原理如下:
1. 密封圈
主要材料为橡胶、PTFE等,与被密封面直接接触,提供密封效果。
2. 密封框
提供密封圈安装和固定的支撑结构。材料有金属或塑料等。
3. 接触面
密封圈与之接触的被密封机械面。需保证表面质量。
4. 压缩弹性
利用弹性材料在压缩状态下产生的回力来实现密封。
5. 润滑摩擦
利用润滑油或润滑材料降低摩擦,减小磨损。
6. 间隙适应性
密封材料可以变形适应间隙变化,保证长期密封效果。
7. 替换方便
采用标准化设计,便于更换和维护。
8. 阻挡介质
利用密封结构将不同介质隔离到两侧。
9. 承受压力
抗扭转、抗挤压变形,防止渗漏。
综上原理,机械密封广泛应用于工业防护、液压系统等场合。
密封基本知识介绍
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2. 常用密封件
2.4 垫密封
垫密封广泛应用于管道，压力容器以及各种壳体的结合面的静密封中。 垫密封有非金属密封垫，非金属与金属组合密封垫和金属密封垫三大类 。其常用材料有橡胶，皮革，石棉，软木，聚四氟乙烯，钢，铁，铜和 不锈钢等。 垫密封的泄露有三种形式：界面泄露，渗透泄露和破坏性泄露。其中以 前二者为主要形式。
分类 非金属静密封 静密封 橡胶-金属复合静密封 金属静密封 液态密封垫 主要密封件
O形橡胶密封圈
橡胶垫片 聚四氟乙烯生料带 组合密封垫圈
金属垫圈
空心金属O形密封圈 密封胶
8
1.3 密封的分类
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1.4 密封件的材料
① 对密封的基本要求：密封性好，安全可靠，寿命长，并应 力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大 多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列 化。 ② 常用橡胶密封材料：常用的橡胶密封材料主要是合成橡胶 。由于合成橡胶的胶种较多，且各自的性能也各不相同。 应根据不同胶种的特性和使用范围，参照密封件的工况条 件，进行正确选择。常用橡胶密封材料所适应的介质和使 用温度范围见表1-4。
轴径/mm
油封唇的过盈量 /mm 0.5~0.9 0.6~1.0 0.7~1.2
轴径/mm
油封唇的过盈量 /mm 0.8~1.3 0.9~1.4 1.0~1.5
<30 30~50 50~80
机械密封基础知识
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九、机械密封故障分析
（一）摩擦痕迹大于端面宽度 （二）摩擦痕迹小于端面宽度 （三）硬环上无摩擦痕迹 （四）石墨端面出现均匀的环状沟纹 （五）石墨端面中间产生环状深沟 （六）石墨内缘磨损 （七）石墨环台阶过早全磨掉 （八）石墨环外缘出现缺口 （九）石墨环断裂 （十）石墨环出现蚀坑
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（十二）双端面机械密封（图1-4）
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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（十三）串联式机械密封（图1-5）
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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）
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（七）内装式和外装式机械密封（图1-3）
（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。
密封技术第二章 填料密封
从压盖起到底环处填料截面逐段 缩小而径向压力逐渐增大接近介 质压力分布。
（4）模压填料
模压填料主要是将软填料材料经过一定形状的模压制成 相应形状的填料环而使用。图2-7（g）所示为由柔性石墨带 材一层层绕在芯模上然后压制而成，根据不同使用要求，将 采用不同的压制压力。这种填料致密，不渗透，自润滑性好， 有一定弹塑性，能耐较高的温度，使用范围广，但柔性石墨 抗拉强度低，使用中应予注意。
强氧化混合酸处理后成为氧化石墨。氧化石墨受热分
解放出CO2，体积急剧膨胀，变成了质地疏松、柔软而 又有韧性的柔性石墨。 特点 ： ①有优异的耐热性的耐寒性 ②有优异的耐化学腐蚀性 ③有良好的自润滑性 ④回弹率高
（三）软填料密封材料的选择
首先应当指出的是，由于操作条件的复杂，特别是不存在能 适应所有工艺条件的通用的填料类型，也就是说填料材料的 选择是没有特定规律的，但材料的正确选用是保证密封装置 密封性能的最基本条件之一。
它最早是以棉、麻等纤维填塞在泄漏通道内来阻止液体泄 漏，主要用作提水机械的密封。国外迟至1782年才使用填 料，当时作为蒸汽机的轴封来密封压力为0.05MPa的蒸汽。 软填料密封结构简单、成本低廉、拆装方便，故至今仍应用 较广，特别是近年来出现了一些新结构和新材料，又有了新 的发展。
机械密封的基本知识..
机械密封的基本知识..
机械密封的基本知识
机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置，故又称端面密封。
其中动环和静环的端面组成一对摩擦副，动环靠密封室中液体的压力和弹性元件的推力使其压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。
机械密封被广泛应用于工业泵产品中，尤其在石油化工领域内的存在易燃、易爆、易挥发、剧毒等介质场所，在国内选煤、选矿行业中泵上的应用也越来越普遍。
其主要有以下优点：
⑴.密封效果好，可达到介质无泄露；
⑵.寿命长，在普通泵中一般可运行1~2年或更长时间；MAAG 泵的机械密封在正常使用中寿命可达5~10年以上；
⑶.对轴（或轴套）无磨损；
⑷.适用范围广，可在目前常用介质、转速、温度、压力及轴径条件下使用；
当然，机械密封之所以没有在其他泵中还没得到普及，是因为它存在以下一些不足：
⑴.结构复杂、零件多，对安装人员有技术要求；
⑵.对泵轴向及径向跳动有要求，增加了泵加工成本；
⑶.密封损坏后维修不便；
⑷.选型要求高，须根据介质的物理化学性质、工艺参数及泵安装密封空间来选择合适的结构形式及材质；
⑸.成本高。
虽然机械密封有以上不足，但其密封效果已逐步得到用户的肯定，如今，机械密封在泵上的应用越来越普遍。
密封的基本知识
泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：
一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；
机械密封结构及检修
按弹簧的个数可分为：单弹簧式和多弹簧式
单弹簧式：机械密封端面上的弹簧 压力，尤其在轴径较大时分布不够 均匀。 多弹簧式：机械密封的轴向尺寸小、 弹力簧压力分布则相对比较均匀， 因此单弹簧式的机械密封常用于较 小轴径（d≯80～150mm轴径），而 多弹簧式适用于大轴径高速密封。
按弹性元件分类： 弹簧压缩式和波纹管式
波纹管型密封在轴上没有相对 滑动，对轴无磨损，跟随性好， 适用范围广。 金属波纹管与焊接金属波纹管 和液压成型波纹管，其本身能 代替弹性元件，耐蚀性好，可 在高、低温下使用。聚四氟乙 烯耐蚀性好，可用于各种腐蚀 介质中。
集装式机械密封
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。安装方便，排除了安装不良的 影响。（一般挡块厚度为弹簧压缩量，从外部易于观测）
碳化钨
氟橡胶
盐酸
20～70℃
氮化硅 填充聚 氧化铝陶瓷 四氟乙烯
氟橡胶
介质 氨水
使用温度 20～沸点
动环 石墨浸渍呋 喃树脂
静环 氮化硅 钢结硬 质合金 碳化钨
辅助密封圈 硅橡胶 聚四氟乙烯 硅橡胶
弹簧 1Cr18Ni12Mo2 Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo 2Ti 3Cr13 4Cr13
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，零件是否完好，密封圈尺寸是否合适，动、静环表面 是否光滑平整，若有缺陷，必须更换或修复。（特别是密 封面、辅助密封圈有无损伤、变形、裂纹等）
机械密封基础知识
一、机械密封原理
5、平衡型和非平衡型机械密封（图1-4）
图1-4平衡型和非平衡型机械密封示意图 （1）平衡型：载荷系数K＜1.0 ；用于压力较高的场合（ ≥0.7MPa） （2）非平衡型：载荷系数K≥1.0 ；用于压力较低的场（ ＜0.7MPa）
图1-1 典型机械密封示意图
六部分组成: 1.端面摩擦副（动环、静环） 2.弹性元件（弹簧、波纹管） 3.辅助密封圈（O型圈、V型圈、楔形圈 等） 4.传动件（传动销、转动键、传动环、 传动座等） 5.紧固件（紧定螺钉、弹簧座、压盖、 组装套、轴套） 6.密封辅助冲洗系统
六个密封点： 1、动、静环间密封 2、静环与静环座间的密封 3、动、静环镶嵌结构配合处密封 4、密封压盖与泵体间的密封 5、轴套与轴间的密封 6、动环与轴套间的密封
二、机械密封的基本零件
3、密封环的种类 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 。 （二）弹性元件：（弹簧、波纹管等） 1、作用：起预紧、补偿及缓冲的作用。 2、要求：使密封面产生一个合理的比压，保证端面摩擦副良好的贴合和
动环的追随性，材料要求耐腐蚀和疲劳。 （三） 辅助元件（O型环、V型环、楔型环等） 1、作用：主要起静环和动环的密封作用，同时起浮动和缓冲作用。 2、要求：耐热或耐寒并能与介质相容。
总结最全的密封知识
总结最全的密封知识
泄漏是机械设备常产生的故障之一。造成泄漏的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄漏。
减小或消除间隙是阻止泄漏的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄漏通道，增加泄漏通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄漏物造成压力，与引起泄漏的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄漏。密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。
静密封通常是指两个静止面之间的密封。静密封主要有垫密封、密封胶密封和直接接触密封三大类。
动密封是指机器（或设备）中相对运动件之间的密封。
1填料密封
填料密封主要用于机械行业中的过程机器和设备运动部分的动密封，比如离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机、反应釜的转轴密封和往复泵、往复式压缩机的柱塞或活塞杆，以及做直线、螺旋运动阀门的阀杆与固定机体之间的密封。填料函的基本形式是：
(1) 石棉盘根：
耐温和耐腐蚀性能都很好，但单独使用时，密封效果不佳，所以总是浸渍或附加其他材料。油浸石棉盘根：它的基本结构形式有两种，一种是扭制，另一种是编结。又可分圆形和方形。
(2) 聚四氟乙烯编织盘根：
将聚四氟乙烯细带编织为盘根，有极好的耐腐蚀性能，又可用于深冷介质。
(3) 橡胶O形圈：
在低压状态下，密封效果良好。使用温度受限制，如天然橡胶只能用于60℃。
(4) 塑料成型填料：
一般做成三件式，也可做成其他形状。所用塑料以聚四氟乙烯为多，也有采用尼龙66和尼龙1010的。
密封知识培训课件
电力行业密封应用及案例
总结词
高温、高压、可靠性
密封分类
根据密封原理和应用场合的不同，密封可分为接触式密封和 非接触式密封两大类。
密封材料及特性
密封材料
常见的密封材料包括橡胶、聚氨酯、金属和工程塑料等。
材料特性
密封材料的特性包括硬度、回弹性、压缩性、耐介质性、抗老化性和温度适 应性等。
密封原理与基本概念
密封原理
接触式密封的原理是利用密封件与被密封件的紧密配 合，产生一定的摩擦力和压力，从而阻止介质泄漏。 非接触式密封的原理则是利用液体的表面张力、重力 或离心力等作用，阻止介质进入密封间隙。
THANKS
详细描述
电力行业对密封的要求非常高，特别是在高温、高压的汽轮机、燃气轮机等设备中，密封的可靠性直接关系到 设备的稳定性和安全性。在案例分析中，介绍了一些电力行业密封应用的实际效果，如某电厂汽轮机轴封改造 、某燃气轮机端面密封优化等。
制药行业密封应用及案例
总结词
卫生、安全、法规符合性
详细描述
制药行业的生产过程中，需要保证高度的 无菌和清洁度，因此对密封的卫生性能和 安全性能要求极高。在案例分析中，介绍 了一些制药企业密封改造的实例，如某药 厂压缩空气系统密封改造、某生物制品公 司真空系统密封优化等，以满足相关法规 要求并提高生产效率。
机械密封及系统介绍
技术部 10-Feb-20 第19页
四川日机密封件股份有限公司
日机机械密封及系统培训
机械密封安装使用注意事项
★为保证机械密封的使用寿命，请在密封运行期间注意 以下条件：
为了避免非金属辅助密封圈在安装时损伤，应在有非金属密封圈滑过的 所有轴台肩部位修出2x30º倒角，尖角部位要倒圆并修整光滑或倒圆R3， 装密封圈的外腔内径棱角部位也要按图修整倒角或倒圆，在键槽或沉孔处 要修除棱角。机械密封与动环密封圈接触的金属表面粗糙度Ra应小于 1.6µm。与静止密封圈（垫）处接触的金属表面粗糙度Ra应小于3.2µm
（静密封点，密封圈与相配合件之间相对静 止）
技术部 10-Feb-20 第6页
四川日机密封件股份有限公司
日机机械密封及系统培训
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、 密封机理 形成并保持一层稳定的液膜！ ----（机封自身的结构和材质，辅助系统！）
日机机械密封及系统培训
CM1B-053-B038机封
技术部 10-Feb-20 第9页
集装式 单端面机械密封 机械密封材质： 防疱疤浸锑石墨、 碳化硅、全氟醚 橡胶、哈氏合金 弹簧、316不锈 钢材质 辅助系统： PLAN 31+65
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静止件之间形成很薄的液膜
SPRING FORCE
FLUID PRESSURE
fluid film (3 - 5 microns)
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FILM REACTION
Primary Seal – Film Thickness 主密封——膜厚度
Faces lapped flat to within 1 - 3 light bands.
和盘根之间的泄漏率在1 到100或者更好 证明机械密封的寿命可 达8到10年毫无故障 无产品损失,节省水和能 量可以节省成本 安装后维修很少 密封有潜在危害的物质 时机械密封可以提供更 12 好的安全性
Primary Seal 主密封
a thin film of liquid forms the primary (dynamic) seal between the rotating and stationary elements在旋转件和
Magnified Surface A 放大面
Separation 分离面
Lubricant 润滑剂
Heat 热量
Magnified Surface B 放大面
Lubricant Between Faces 流体在两个面之间充当润滑 剂的过程
Pump Housing 泵腔 Process Fluid 工艺流体
resin impregnated 树脂浸渍 （171） antimony impregnated 金属锑浸渍 （218）
Carbon converted to Silicon Carbide 硅化石墨（121）
CVR 化学汽相反应硅化石墨 CVD 化学汽相沉积硅化石墨
Solid Silicon Carbide 碳化硅
一个耐磨,旋转的密封件
3. A secondary sealing element 二次密封 4. A mechanical loading device to press primary sealing elements 1 and 2 against one another, and 使件1和件2相互贴合的机械装置
Advantages 优点
sudden failure very unlikely 几乎不会突发意外事故 higher pressure capability - face not stressed
耐压性能高-应力变形小
wide choice of materials for all components
Bellows secondary seal expands to accommodate face wear. Bellows tail is stationary against shaft. 波纹管伸长能够补偿密封面磨 损,波纹管尾部与轴保持静止
Secondary Seal: Pusher 二次密封：推进式
所有成分的材料选择广泛
field repairable可修复的
Disadvantages 缺点
3
Large component 大零件
Spring ensures automatic adjustment 弹簧确保自动调整
6
Basic Mechanical Seal
基础机械密封
Recirculation for cooling
4
Gasket or O-ring 垫片或者O型圈
Secondary Seal Tertiary Seal Primary Seal 三次密封 二次密封 主密封
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Primary Seal – Film Thickness 主密封 —— 膜厚度 Fluid film thickness is very important
too thin - wear, causing early seal failure too thick - visible leakage
Pump Housing 泵腔 No Fluid Or Dry Running 没有流体或者干运转 Gland 密封端盖
Primary Ring 补偿环
Mating Ring 配合环
常用动环材料
Face (Primary Ring) Materials 动环材料
Carbon-graphite 碳石墨类
Basic Mechanical Seals 密封基础知识
JC Tianjin Training
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What is a mechanical seal?
什么是机械密封？
two flat sliding surfaces, which maintain a close running clearance while separated by a fluid film
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Basic Mechanical Seal
基础机械密封
Spring or Spring Force
5
Seat or Mating Ring
Face or Primary Ring
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Basic Mechanical Seal
基础机械密封
SPRING OR
SPRING FORCE Recirculation for cooling Gasket or O-ring SEAT
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Primary Seal – Face Flatness 主密封——平面
If faces not flat, contact generates heat Excessive wear - short life 1 light band = 0.0000116 inch or 0.0003 mm
Tungsten Carbide 碳化钨 Cobalt bonded 钴基碳化钨（025） Nickel bonded 镍基碳化钨（005）
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Secondary Seal 二次密封
Three basic forms
三种基本形式
o-rings o型圈
Two groups
两个光滑平面之间维持着一个由流体膜隔开的微小间隙
rotating seal unit
stationary seal unit
2
Seal 机械密封必须有的特征
Small axial clearance 小的轴向间隙 Self adjusting 自调节
Shaft Movement 轴的运动
Gland 密封端盖
Primary Ring 补偿环
Mating Ring 配合环
Invisible Leakage: 不可见泄漏 Fluid Evaporates Upon Reaching Atmosphere 微量的泄漏在大气侧蒸发
Faces Run Dry And Overheat 没有润滑干运转导致过热
Gland Packing v. Mechanical Seals 盘根和机械密封
不像一个机械密封而 不可见泄漏、机械密封
更像一个限制装置,需 要泄漏否则将会灼伤. 会磨损轴或轴套 高功耗用来克服磨擦 产品损失 需要大量的水 安装,维修和盘根调整 需要停车时间 泄漏导致设备破坏和
基础机械密封
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Wear here will create leakage 这里的磨损将导致泄漏
O-ring prevents leakage through the bore
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Basic Mechanical Seal
基础机械密封
Heat generated here 此处生热 Leak path
Must be:
present - beware dry running谨防干运转
Stable稳定
谨防磨损征兆 clean - beware abrasive wear symptoms reasonable viscosity合理的黏度 temperature controlled受控的温度 acceptable pressure允许的压力
Cobalt bonded 钴基碳化钨（025） Nickel bonded 镍基碳化钨（005）
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常用静环材料
Seat (Mating Ring-Narrow) Materiaຫໍສະໝຸດ Baidus 静环材料
Ceramic 陶瓷 99.7% Aluminium Oxide 氧化铝 (059) Solid Silicon Carbide 碳化硅 Sintered silicon carbide 无压烧结碳化硅 (277) Reaction silicon carbide 反应烧结碳化硅（088） Sintered silicon carbide with controlled porosity 微孔碳化硅 （584）
Long-life 很长的寿命 Easy maintenance 容易检修 Low cost 低成本
Basic Mechanical Seal
基础机械密封
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Loose ring set screwed to the shaft 把一个有间隙的环用顶丝固定在轴上
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Basic Mechanical Seal
O-Ring O型圈
Mating Ring 配合环
Shaft轴
seal is: 简单的说,机械密封就是:
1. A wearable, stationary, primary sealing element 一个耐磨,静止的密封件 2. A wearable, rotating, primary sealing element
O Ring O型圈
Pusher vs. Non-Pusher 推进式/非推进式
Pusher 推进式 vs. Non-Pusher 非推进式
O-ring secondary seal must slide along shaft as seal face wears O型圈二次密封在密封面磨 损的时候必须能够沿轴滑动
Sintered silicon carbide 无压烧结碳化硅 (277) Reaction silicon carbide 反应烧结碳化硅（088） Sintered silicon carbide with controlled porosity 微孔碳化硅 （584）
Tungsten Carbide 碳化钨
Secondary Seal
Tertiary Seal
Primary Seal
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Complete Seal一个完整密
封的例子
Primary Ring补偿环 Snap Ring卡环 Anti-X Ring 挡环 O-Ring O型圈
Disk推环 Springs弹簧
Retainer传动套 Set Screw定位螺丝
Pusher推进式
Sliding滑移
o-rings wedges
Non-pusher
Wedges 楔形环
Bellows 波纹管 Elastomer 橡胶的 Metal 金属的
Formed 成型的 edge welded 焊接的
非推进式
Bellows风箱
PTFE
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Elements 二次密封
Elastomeric Bellows 橡胶波纹管 Half Convolution 半波
Teflon Bellows 聚四氟乙烯 波纹管
Welded Metal Bellows 焊接金属波纹管
V Rings V型圈
U Cup 杯型
Wedge 楔形
Encapsulated O Ring 包覆 O型圈
As the face moves forward to take up wear, the o-ring moves forward with the face, pushed by the hydraulic and spring pressures
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Secondary Seal: Pusher 二次密封：推进式
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The Sealing Interface 密封面
Lubrication Purpose: 润滑目的
Separate surfaces 分离两个面 Prevent contact of high surface points 防止出现面接触 Reduce friction/heat generation 减少摩擦/生热