流体动压机械密封的密封原理及结构分类
机械密封的简单介绍及分类
机械密封的简单介绍及分类
机械密封
机械密封也称端面密封，主要用于泵、压缩机、液压传动和其他类似设备的旋转轴的密封。
机械密封由一对和数对动环与静环组成的平面摩擦副构成的密封装置。
机械密封的分类：
按弹簧元件旋转或静止可分为：旋转式内装内流非平衡型单端面密封，简称旋转式；静止式外装内流平衡型单端面密封，简称静止式。
按静环位于密封端面内侧或外侧可分为：内装式和外装式。
按密封介质泄漏方向可分为：内流失和外流式。
按介质在端面引起的卸载情况可分为：平衡式和非平衡式。
按密封端面的对数可分为：单端面和双端面。
按弹簧的个数可分为：单弹簧式和多弹簧式。
按弹性元件分类：弹簧压缩式和波纹管式。
按非接触式机械密封结构分类：流体静压式、流体动压式、干气密封式。
按密封腔温度分类：高、中、普、低温密封。
按密封腔压力分离：超高、高、中、低压机械密封。
高压锅炉给水泵流体动压机械密封的研究
２ 高温 高压机械密封的设计
１ 高温高压流体动压机械 密封的
工 作 原 理
高温高压机械密封设计必 须考虑相变直 径 尺
的 大 小 ，使 之 尽 量 靠 近 端 面 内缘 尺 ，以利 于形 成 端 面 间液膜 。在 密封 面上 开动 力槽 ，密 封端 面 上就
２ 热水工况下机械密封常用的辅助系 ． １ 统方
转泵轴封系
的要求 ，用于温度 ≥８ ℃的热水工 ０
有利弊 ，使用者可根据现场使用情况进行选择 。
２２ 高压 热 水机械 密 封 的设计 ．
一
况介质的机械密封必须采取冷却降温措施 ，以维持 密封 端 面压力 使 之高 于热水 的汽化 压 力 。 Ａ Ｉ ８ 标准推荐使用的密封辅助 系统有 ３ Ｐ ２ ６ 种
方 案 即 ：Ａ Ｉｐａ ３ Ａ Ｉｐａ １和 Ａ Ｉｐａ Ｐ ｌｎ ２ 、 Ｐ ｌｎ ２ Ｐ ｌ ｎ
般机 械 密封 的设 计计 算 ，主要 是根 据密 封 参
３ 。其 中 Ａ Ｉｐａ ３方 案 ，由 一 个 内置 于 密 封 动 ２ Ｐ ｌ ２ ｎ 环组 件 的泵送 环 为冲洗 液 提供循 环 动力 ，将热 水从 密封腔 引 出 ，经过 一个 换热 器 冷却 后再 冲洗 密 封 面 （ 图 ２ 。Ａ Ｉ ｌ １是 将泵 送热 水 介质 从泵 出 口 见 ） Ｐ ａ ２ ｐｎ
关键词 ： 高压热水泵机械密封
流体动压机械密封
端面液膜
设计
引 言
水是泵最常遇的输送介质 ，也是比较容易密封 的介质 ，但高温高压水 的密封却是个难题 。由于高 温水的汽化压力高，随着介质在流经密封端面过程 中的压力降低 ，易发生闪蒸或汽化 ，即机械密封端
面 问液 膜相 变直 径 靠 近 端 面外 缘 ： ，密封 端 面
机械密封的原理
机械密封的原理机械密封是一种用于各种旋转设备，如泵、压缩机和搅拌机等的密封装置。
它的主要作用是防止介质泄漏和外界杂质进入设备内部，保证设备的正常运行。
机械密封的原理是通过利用机械力，将密封面之间形成的微小间隙封闭，以达到密封的效果。
机械密封的主要构成部分包括静环、动环、弹性部件和密封介质等。
静环和动环分别固定在设备的静止部分和旋转部分上，它们之间的接触面被称为密封面。
弹性部件则用于提供压力，使动环和静环之间的密封面能够紧密贴合。
而密封介质则填充在密封面之间，起到填充和润滑的作用。
机械密封的原理可以通过以下步骤来描述：首先，当设备开始旋转时，动环跟随设备的旋转而转动。
同时，弹性部件会受到力的作用而产生变形，使动环向静环施加压力。
这种压力会使动环和静环之间的密封面始终保持紧密贴合。
其次，由于旋转设备的惯性和离心力的作用，介质会试图通过密封面之间的间隙进入设备内部。
然而，由于密封面的紧密贴合，间隙被封闭，介质无法进入设备内部。
最后，由于弹性部件的作用，密封面之间形成的微小间隙会被填充和润滑的密封介质填充，进一步增强密封的效果。
机械密封的原理基于力学原理和流体力学原理。
通过合理设计密封面的形状和尺寸，可以提高密封的效果。
同时，选择合适的弹性部件和密封介质也是保证密封效果的关键。
此外，适当的润滑和冷却措施也可以延长机械密封的使用寿命。
机械密封的原理是利用机械力，将密封面之间形成的微小间隙封闭，以达到防止介质泄漏和外界杂质进入设备内部的效果。
通过合理设计和选择适当的材料，可以提高机械密封的效果和使用寿命。
机械密封在各种旋转设备中具有广泛的应用，并在工业生产中发挥着重要的作用。
机封的种类和结构
机械密封得种类与结构1、内容提纲:①机封得定义②机封得种类③机封得结构④典型机封及泄漏点分析2、机械密封得定义机械密封也称端面密封,主要用于泵、压缩机、液压传动与其她类似设备得旋转轴得密封。
机械密封就是由一对或数对动环与静环组成得平面摩擦副构成得密封装置。
3、机械密封得种类按弹簧元件旋转或静止可分为:旋转式:旋转式内装内流非平衡型单端面密封静止式:静止式外装内流平衡型单端面密封按静环位于密封端面内侧或外侧可分为:内装式与外装式。
按密封介质泄漏方向可分为:内流失与外流式。
按介质在端面引起得卸载情况可分为:平衡式与非平衡式。
按密封端面得对数可分为:单端面与双端面。
按弹簧得个数可分为:单弹簧式与多弹簧式。
按弹性元件分类:弹簧压缩式与波纹管式。
按非接触式机械密封结构分类:流体静压式、流体动压式、干气密封式。
按密封腔温度分类:高、中、普、低温密封。
按密封腔压力分离:超高、高、中、低压机械密封。
4、机封得结构从结构特点瞧,机械密封型式多种多样,但按组成讲,它主要由4个基本单元组成:①密封单元②缓冲补偿单元③传动单元④辅助密封单元①密封单元:由动环与静环组成得密封端面,这就是机械密封得核心。
②缓冲补偿单元:以弹簧为主要元件而组成得缓冲补偿机构,它就是维持机械密封正常工作得重要条件。
③传动单元:由轴套、键或固定销钉组成得传动机构,它就是实现动环随轴一起旋转得可靠保证,也就是实现动密封得前提条件。
④辅助密封单元:由动环密封圈与静环密封圈等元件组成,它就是解决密封端面之外得、有泄漏可能得部位之辅助性密封机构,就是机械密封不可缺少得组成要素。
5、密封基本组件6、典型机械密封及泄漏点分析泵用机械密封种类繁多,型号各异,但泄漏点主要有五处:(1)轴套与轴间得密封;(2)动环与轴套间得密封;(3)动、静环间密封;(4)对静环与静环座间得密封;(5)密封端盖与泵体间得密封。
7、集装式机械密封安装方法①把动环固定在轴套上。
②将静环卡在压盖内。
机械密封的工作原理
机械密封的工作原理
机械密封是将两个相对旋转的轴向之间的间隙封闭起来，以防止液体或气体泄露和外界物质进入。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 主要密封方式：机械密封通常采用摩擦密封的方式，使用两个相对旋转的密封环来实现密封效果。
其中，一个密封环固定在固定部件上，另一个密封环固定在旋转部件上。
2. 密封元件：机械密封通常由密封环、密封面、弹簧、填料等组成。
密封环通常采用耐磨损、耐腐蚀的材料制成，如碳化硅、硬质合金等。
密封面的质量直接影响着密封效果，通常需要保持一定的光洁度和平整度。
弹簧用于提供压紧力，确保密封环与密封面之间的接触良好。
填料则用于密封部件之间的填充，以防止泄漏。
3. 密封环的作用：旋转密封环与固定密封环之间形成一个微小的间隙，该间隙通过填充物保持一定压力。
液体或气体从高压侧进入间隙后，受到填充物的阻挡，从而形成一定的密封效果。
同时，密封环的旋转也能帮助排出间隙中的润滑剂，减少磨损和泄漏。
4. 密封效果的评价：常见的密封效果评价指标包括泄漏率和摩擦功。
泄漏率指的是通过密封间隙泄漏的液体或气体的数量，通常用单位时间内泄漏量来表示。
摩擦功是指旋转密封环所需的功率，其大小直接影响着密封件的磨损情况。
总的来说，机械密封通过密封环的相对旋转和填充物的作用，在两个轴向之间形成一定的密封效果，以实现防止泄漏和外界物质进入的目的。
它广泛应用于各类旋转设备和机械设备中，如泵、压缩机、搅拌机等。
流体机械的密封知识概述
但是由于接触面积大于负荷面积，故介质
在密封面上产生的比压要小于介质的压力 ，从而起到卸荷的作用，且随着K内值的 减小，卸荷作用越大，通常取K内=75% 左右。
内装平衡型机械密封可以在较广的
范围内使用，但是由于轴（或轴套）必须
制成台阶，所以成本比非平衡型的高，因
此在运行条件允许的情况下，尽可能的用
2021/7/20
单旋向槽型在目前的压缩机组上使用最 多，常见的主要有以上几种。单旋向槽 型只可使用于单向旋转的机组，在要求 的旋向下才可产生开启力，如反转则产 生负的开启力而可能导致密封的损坏。 但相对于双旋向的槽型，它可形成更大 的开启力和气膜刚度，产生更高的稳定 性而更可靠的防止端面接触。故在很低 的转速下和较大的振动下也可使用。
2021/7/20
P介
D1 D2 d0 图三 内装平衡型机械密封
2021/7/20
图三为内装平衡型机械密封，由图可见：
D
22
在
这
种
结
构形 － d
式
中
，
介
质
的
压
力
起
到
使
密
0
2
封端面拉开负的作用，象这种能起卸荷作用
荷
的
结
构
形
式， 面 积
称
为
平
衡
型
。
图四为部分平衡型机械密封，因为:
而0<K内<1，介质压力促使密封面压紧。
试验机组使用条件：轴径140mm,转速5000r/min,工艺气压力0.6MPa, 2021/7/20封油（气）压力0.75MPa.
与普通接触式机械密封相比，干气密封有以 下主要优点：
自学考试 北京化工大学 流体润滑与密封基础 流体密封-03-04-01[机械密封的基本原理和分类]
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一般参数和介质
1、根据端面对数分类
单端面——由一对密封端面组成。
双端面——由两对密封端面组成。 多端面等
高压，逐级减压
S.4.4 按作用原理及其结构分类 1、根据端面对数分类
双端面机械密封 实例分析
S.4.4 按作用原理及其结构分类
2、按静止环安装位置分类
<10
≤40
2 第 章 机械密封的基本原理和分类
S.4 机械密封的分类
S.4.4 按作用原理及其结构分类
机械密封结构很多，从大的方面分为滑动式（推环类） 和非滑动式（波纹管类）两类，主要区别在于补偿环的辅助 密封圈是否有轴向相对滑动。
充分了解机械密封的结构特点，才能正确设计和选择机 械密封。
S.4.4 按作用原理及其结构分类
5、按弹簧是否置于流体之内分类 弹簧内置式——弹簧置于密封流体之内的机械密封。 弹簧外置式——弹簧置于密封流体之外的机械密封。
S.4.4 按作用原理及其结构分类
6、按补偿机构中弹簧的个数分类 单弹簧（或大弹簧）——补偿机构中只含一个弹簧的机 械密封。 多弹簧（或小弹簧）——补偿机构中含有多个弹簧的机 械密封。
S.2 机械密封的基本结构和组成 机械密封定义
♣ 由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和 补偿机构的弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的 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。
GB5894-86
S 第 章 机械密封的基本原理和分类
S.3 机械密封的工作原理
机械密封工作时，由流体压力（介质压力）和弹性元件 的弹力（或磁性元件的磁力）等引起的合力作用下，在密封 环的端面上产生一个适当的比压（压紧力），使两个接触端 面（动环、静环端面）相互紧密贴合，并在两端面间极小的 间隙中维持一层极薄的液膜，从而达到密封的目的。
典型机械密封介绍
典型机械密封介绍
一、典型机械密封的简介
机械密封（mechanical seal）是一种密封件，其主要用于防止流体（如液体、气体或蒸汽）的渗透，从而达到设备的密封完成。
机械密封的
主要技术特点是它需要产生一个动态摩擦来达到密封的要求。
它的表面传
动类型有滚动式、擦伤式、滑动式、油封式、消蚀式、拉伸式、转动式等；它的温度范围一般在0—250摄氏度之间，在一些特殊的条件下，可以到
达高达600摄氏度的高温状态。
二、典型机械密封的结构
机械密封由几个组件组成，主要有：静止环、动环、垫圈、密封圈、
支撑圈和盖板。
1.静止环：它是机械密封的基本组件，通常由硬质合金或碳钢制成，
其特点是抗腐蚀性强和耐磨性好。
2.动环：它也称为活动环，其原理是将静止环和动环的表面使用一个
柔性介质进行接触，产生摩擦，从而达到密封的目的。
3.垫圈：它用于在静止环和动环之间形成一个柔性介质层，用以缓冲
静止环和动环的摩擦，起到缓冲和减少摩擦的作用。
4.密封圈：它是一个密封接头，主要用于防止流体从动环的表面渗透
出来。
5.支撑圈：它用于支撑和固定动环，避免它在操作中产生不必要的位
移和振动。
流体动压机械密封的密封原理及结构分类
流体动压机械密封的密封原理及结构分类今天小编主要为大家简单的介绍一下关于非接触式机械密封的密封原理及结构分类，东晟密封件告诉您按密封原理非接触机械密封可以分为流体静压型机械密封、流体动压型机械密封以及流体动静压结合型机械密封。
以下简单的来介绍流体动压型机械密封件的密封原理及结构分类。
流体动压式机械密封工作原理是当密封轴旋转时，润滑液体在密封端面产生液体楔动压作用挤入端面之间，建立一层端面液体膜，对密封端面提供充分润滑和冷却。
开槽可在动环上，也可开在静环上，但最好开在二环中较耐磨的环上。
为了避免杂质在槽内积存和进入密封缝隙中去，如果泄漏液从内径流向外径，必须把槽开在静环上；相反，则应该开在动环上。
可以参考一下图1所示就是流体动压型机械密封的几种典型结构图了。
非接触式流体动压型机械密封典型结构图图1中的所示的a结构是带偏心结构的密封环是将动环或静环中某一个环的端面的中心线做成与轴线偏移一定距离e，使环在旋转时不断带入润滑液至滑动面间起润滑作用。
最大缺点就是尺寸比较大了，作用在密封环上的载荷不对称。
B结构是带椭圆形密封环的密封是将动环或静环中某一个环的端面制成了椭圆形，由于润滑楔和切向流的作用，能在密封端面之间形成一个流体动力液膜。
液体的循环和冷却能十分有效地维持润滑楔的存在和稳定性。
C结构是带有径向槽结构环的径向槽形状有呈45度斜面的矩形、三角形或其他形状，密封端面之间的流体膜压力由流体本身产生。
径向槽结构在端面之间形成润滑和压力楔，能有效地减少摩擦面的接触压力、摩擦因数和摩擦副的温度，因而可以提高密封使用压力、速度极限冷却效应。
缺点就是液体循环不足，而槽边缘区冷却不佳；滞留在槽内的污物颗粒容易进入密封端面的间隙中去。
D结构和E结构是带有循环槽结构的密封环密封端面的弧形循环槽的，由于它能抽吸液体，也因而密封环外缘得到良好的冷却；它还具有排除杂质能力并且与转向无关，工作性能可靠。
流体动力应该是在密封环本身形成的。
机械密封件的分类
机械密封件的分类1．按用途分类1）按应用的工业部门分类有运输机械制造业、家用电器制造业、动力机械和泵制造业、化学工业及石油工业、国防工业、船舶制造业等部门用的机械密封。
2）按应用的主机分类泵、釜、离心机、风机、潜水电机、冷冻机、内燃机、冷却水泵、船用泵以及其他主机用的机械密封。
2．按作用原理及结构分类2．按作用原理及结构分类1）按密封端面的对数分，则有单端面机械密封，双端面机械密封和多端面机械密封．其中双端面机械密封又可分为轴向双端面机械密封及径向双端面机械密封。
2）按作用于密封端面流体压力为卸荷或不卸荷，可分为非平衡式机械密封、部分平衡式机械密封和全平衡式机械密封。
3）按静止环装于密封端面的内侧或外侧，分为内装式机械密封及外装式机械密封。
4）弹簧设置在流体之内为弹簧内置式机械密封，反之为弹簧外置式机械密封。
5）按补偿机构的弹簧数量分为单弹簧式机械密封及多弹簧式机械密封。
6）按弹性元件是否随轴旋转，则有旋转式机械密封及静止式机械密封。
7）密封流体在密封端面间的泄露方向如与轴旋转的离心力方向一致，则为内流式机械密封，否则为外流式机械密封。
8）按补偿环离密封端面最远的背面处于流体的低压侧或高压侧分为背面低压式机械密封及背面高压式机械密封。
9）密封端面直接接触为接触式机械密封，反之为非接触式，其又可分为流体静压式和流体动压式机械密封。
10）按有否波纹管零件分为非波纹管型及波纹管型机械密封、波纹管有液压成型金属波纹管、焊接金属波纹管、聚四氟乙烯波纹管和橡胶波纹管等几种。
3．按使用工况分类1）由密封腔温度分为高温机械密封、中温机械密封、常温机械密封及低温机械密封．密封腔温度>200℃为高温机械密封；>80～200℃为中温机械密封；-50～80℃为常温机械密封；<-50℃则为低温机械密封。
2）按密封腔压力可进行如下分类：当密封腔压力>15Mpa 时为超高压机械密封；密封腔压力>5～15Mpa为高压机械密封，压力>0.8～5Mpa为中压机械密封，常压至0.8Mpa 为低压机械密封；当密封腔压力为负压时，则为真空机械密封。
机械密封的工作原理.doc
机械密封的工作原理机械密封1 机械密封的工作原理机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
图29.7-1 机械密封结构常用机械密封结构如图29.7-1所示。
由静止环（静环）1、旋转环（动环）2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成，防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。
旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。
机械密封中流体可能泄漏的途径有如图29.7-1中的A、B、C、D四个通道。
C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。
B通道是旋转环与轴之间的密封，当端面摩擦磨损后，它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静密封。
因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。
静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V 形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。
A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封，它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。
因此，对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格腔制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。
所以，要获得良好的密封性能又有足够寿命，在设计和安装机械密封时，一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。
机械密封与软填料密封比较，有如下优点：①密封可靠在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100；②使用寿命长在油、水类介质中一般可达1～2年或更长时间，在化工介质中通常也能达半年以上；③摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%；④轴或轴套基本上不受摩损；⑤维修周期长端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修；⑥抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；⑦适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。
机械密封的基本结构、作用原理和特点
第一章!机械密封的基本结构、作用原理和特点第一节!机械密封的基本结构、作用原理和要求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（图"#"），故又称端面密封。
构成机械密封的基本元件有：端面密封副（静环"和动环$）、弹性元件（如弹簧%）、辅助密封（如&形圈’和(）、传动件（如传动销)和传动螺钉*）、防转件（如防转销"+）和紧固件（如弹簧座,、推环"$、压盖""、紧定螺钉-与轴套")）。
机械密封基本元件的作用和要求如下："）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。
$）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。
)）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。
%）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。
,）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。
机械密封的工作原理与结构
机械密封的工作原理与结构机械密封又称端面密封近几十年来机械密封技术有了很大的发展在石油化工轻工冶金机械航空和原子能等工业中获得了广泛的应用
化工用泵四个可能泄漏点A、B、C和D。密封点A在动环与静环的接触面上， 它主要靠泵内液体压力及弹簧力将动环压贴在静环上，防止A点泄漏。但两环的接触 面A上总会有少量液体泄漏，它可以形成液膜，一方面可以阻止泄漏，另一方面又可 起润滑作用。为保证两环的端面贴合良好，两端面必须平直光洁。密封点B在静环与 压盖之间，属于静密封点。用有弹性的0形（或V形）密封圈压于静环和压盖之间， 靠弹簧力使弹性密封圈变形而密封。密封点C在动环与轴之间，此处也属静密封，考 虑到动环可以沿轴向窜动，可采用具有弹性和自紧性的V形密封圈来密封。密封点D 在密封箱与压盖之间，也是静密封，可用密封圈或垫片作为密封元件。 从结构上看，机械密封将容易泄漏的轴封，改为较难泄漏的静密封和端面径向接触 的动密封。由动环端面与静环端面相互贴合的径向接触动密封是决定机械密封性能 和寿命的关键。 与填料密封相比，机械密封的主要优点是：泄漏量小，一般为10ml/h，仅为填料密 封的1%;寿命长，一般可连续使用1～2年；运转中不需要人工调整，能够实现自动补 偿；对轴的精度和表面粗糙度要求相对较低，对轴的振动敏感性相对较小，而且轴 不受磨损；功率消耗少，约为填料密封的20%～30%;密封参数高，适用范围广，可用 于高温、低温、强腐蚀、高速等工况。但是，机械密封结构复杂、造价较高，对密 封元件的制造要求及安装要求较高，因此多用于对密封要求比较严格的场合。
非接触式流体静压型机械密封的密封原理及结构分类
非接触式流体静压型机械密封的密封原理及结构分类在上期中我们以主要主讲述了关于接触式的机械密封的工作原理及结构分类、密封材料分类、力学分析等问题，东晟密封件告诉您而对一个普通接触式机械密封虽应用范围很广，但在某密封环境场合中有其自身的局限性。
基于现代式的流体动压润滑理论的强制之下，不断开发出新型的非接触式机械密封件。
所以与普通接触式机械密封相比之下，非普通的可更容易实现被密封介质的零泄漏甚至是零逸出等，彻底消除了对环境场合的污染。
在此同时，由于密封端面之间无直接的固体摩擦磨损而具有使用寿命大大长延长、密封可靠性显著提高了很多、价格下降很多、经济效益明显提高等技术优势，性价比很高的密封件之一。
今天小编主要为大家简单的介绍一下关于非接触式机械密封的密封原理及结构分类，按密封原理非接触机械密封可以分为流体静压型机械密封、流体动压型机械密封以及流体动静压结合型机械密封。
以下简单的来介绍流体静压型机械密封件的密封原理及结构分类。
流体静压型机械密封是将压力足以平衡端面压紧载荷的封液或被密封的自身介质引入密封端面间的，使之形成对密封端面具有充分润滑和冷却作用的静压流体膜。
我们先看一下（图1）几种典型的流体静压型机械密封的结构是怎么组合而成的。
非接触式流体静压型机械密封典型结构图在图1中我们不难看出的是自加压凹槽式的在静环外周开若干个孔并与端面开出的环形槽相通的。
其端面流体膜刚度大，工作性能稳定，但需防止小孔堵塞。
自加压台阶式是在一个端面加工成台阶形。
其端面流体膜刚度小一些，端面研磨加工较困难。
自加压锥面式的一个端面为收敛形锥面，其液膜刚度比自加压凹槽式、自加压台阶式都低，流体静压力沿半径呈抛物线分布。
三者都是靠介质本身的压力在端面形成静压流体膜，其流体膜厚度随介质压力波动而变化，适用于介质的工作压力比较稳定的场合。
外加压凹槽式密封件的流体润滑结构与自加压凹槽式相似，不同的是静环外周开孔不与介质相通，而由外部引入封液进入端面一次形槽，建立端面静压流体膜。
机械密封的种类大全
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按卸荷程度不同，前者又分为部分平衡式（部分卸荷）和过平衡式（全部卸荷）。
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。
后者结构简单，介质压力小于0.7MPa时广泛作用。
2、内置式和外置式机械密封内置式机械密封可以利用密封箱内介质压力来密封，机械密封的元件均处于流体介质中，密封端面的受力状态以及冷却和润滑情况好，是常用的结构型式。
外置式机械密封的大部分零件不与介质接触，暴露在设备外，便于观察及维修安装。
但是由于外置式结构的介质作用力与弹性元件的弹力方向相反，当介质压力有波动，而弹簧补偿量又不大时，会导致密封环不稳定甚至严重泄漏。
外置式机械密封仅用于强腐蚀、高粘度和易结晶介质以及介质压力较低的场合。
3、内流式和外流式机械密封介质泄漏方向与离心力方向相反的密封为内流式密封；介质泄漏方向与离心力方向一致的密封为外流式密封。
由于内流式密封中离心力阻止泄漏流体，其泄漏量较外流式少，前者适用于高压，速度高时，密封可靠。
为加强端面润滑采用后者较合适，但介质压力不宜过高，一般为1～2MPa。
4、静止式和旋转式机械密封弹簧不随轴一起旋转的密封为静止式密封；弹簧随轴一起旋转的密封为旋转式密封。
由于静止式密封的弹簧不受离心力影响，常用于高速机械密封中。
机械密封的密封原理有哪些
机械密封的密封原理有哪些
机械密封的密封原理可归纳为以下几种：
1. 静密封：静密封是指通过在两个表面间形成高于介质压力的压力来实现密封。
这种密封适用于较低的压力和较少的运动。
2. 动密封：动密封是指对流体进行密封，其中一个旋转的密封环与一个固定的密封环相互作用。
这种密封适用于较高的压力和大量的运动。
3. 法兰密封：法兰密封是指通过法兰连接两个部件以实现密封。
这种密封适用于具有相当高的压力和温度的大型管道或设备。
4. 旋转密封：旋转密封是指密封环与两个旋转部件（例如轴和滑动环或齿轮和齿轮）相互作用以实现密封。
旋转密封适用于低至中等的压力和运动。
5. 活塞密封：活塞密封是指活塞与缸体之间的密封。
这种密封通常适用于内燃机和液压缸等应用程序。
机械密封工作原理
6.6机封的维护
一、启动与停运准备工作： 启动前保持密封腔充满液体，防止干磨；待冷却后才可停冷却
水，否则容易引起较大的热胀冷缩使得O圈失效。
二、运转时注意事项： 泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间，如连续运行4小
时，泄漏量仍不减小，则应停泵检查；泵的操作压力应平稳，泵在运 转中应避免发生抽空现象，以免造成密封面干摩擦及密封破坏。
坏密封元件。如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。 2、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。 3、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。因为松动后摩擦副原来 运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。 拆卸机械密封顺序如下： 1、装上定位块 2、去掉定位螺钉 3、冲洗接管和压盖螺栓 4、取出机械密封
A、动环与静环之间的密封——动密封
B、动环与轴或轴套之间的密封——相对静密封 C、静环与静环座之间的密封——静密封
D、静环座（压盖）与设备之间的密封——静密封
1
D
C
2
3
4
BA
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
3.2与填料密封的比较示意图
比较
泄漏量 摩擦功率损失
轴磨损 维护及寿命
高参数
加工及安装
对材料要求
软填料密封
机械密封
180～450ml/h
一般为软填料密封的１％
机械密封为软填料密封的10～50％
有磨损，用久后要更换
几乎无磨损
要经常维护，更换填料，个别情况每 班换一次
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。
二．工作原理，基本动作机械密封是由一对或者数对动环与静环组成的平面摩擦副构成的密封装置。
依靠弹性构件和密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触表面，产生适当的压紧力，使这两个端面紧密贴合，密封端面之间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。
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流体动压机械密封的密封原理及结构分类
今天小编主要为大家简单的介绍一下关于非接触式机械密封的密封原理及结构分类，东晟密封件告诉您按密封原理非接触机械密封可以分为流体静压型机械密封、流体动压型机械密封以及流体动静压结合型机械密封。
以下简单的来介绍流体动压型机械密封件的密封原理及结构分类。
流体动压式机械密封工作原理是当密封轴旋转时，润滑液体在密封端面产生液体楔动压作用挤入端面之间，建立一层端面液体膜，对密封端面提供充分润滑和冷却。
开槽可在动环上，也可开在静环上，但最好开在二环中较耐磨的环上。
为了避免杂质在槽内积存和进入密封缝隙中去，如果泄漏液从内径流向外径，必须把槽开在静环上；相反，则应该开在动环上。
可以参考一下图1所示就是流体动压型机械密封的几种典型结构图了。
非接触式流体动压型机械密封典型结构图
图1中的所示的a结构是带偏心结构的密封环是将动环或静环中某一个环的端面的中心线做成与轴线偏移一定距离e，使环在旋转时不断带入润滑液至滑动面间起润滑作用。
最大缺点就是尺寸比较大了，作用在密封环上的载荷不对称。
B结构是带椭圆形密封环的密封是将动环或静环中某一个环的端面制成了椭圆形，由于润滑楔和切向流的作用，能在密封端面之间形成一个流体动力液膜。
液体的循环和冷却能十分有效地维持润滑楔的存在和稳定性。
C结构是带有径向槽结构环的径向槽形状有呈45度斜面的矩形、三角形或其他形状，密封端面之间的流体膜压力由流体本身产生。
径向槽结构在端面之间形成润滑和压力楔，能有效地减少摩擦面的接触压力、摩擦因数和摩擦副的温度，因而可以提高密封使用压力、速
度极限冷却效应。
缺点就是液体循环不足，而槽边缘区冷却不佳；滞留在槽内的污物颗粒容易进入密封端面的间隙中去。
D结构和E结构是带有循环槽结构的密封环密封端面的弧形循环槽的，由于它能抽吸液体，也因而密封环外缘得到良好的冷却；它还具有排除杂质能力并且与转向无关，工作性能可靠。
流体动力应该是在密封环本身形成的。
密封环旋转时，槽能使液体相当强烈地冷却距其较远的密封端面。
进行这种冷却时，在密封五初始端面上形成数量与槽数相等的流体动力楔和高压区，由于切向流和压力降，在每个槽后形成润滑楔。
F结构是带有螺旋槽的结构适合于单向旋转，液体膜刚度大，端面间隙大，温升小，但不适合双向旋转的机械密封。
目前来说，应该广泛的密封端面是弧形循环槽，外压用和内压用密封环以及螺旋槽结构。