高压高速机械密封结构汇总.

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高压高速机械密封结构

（5）材料的选取原则
高压机械密封零件材料选取原则考虑的内容和通用型机械密封一样，不同的是，对机械强度、刚度、耐热性和导热性、摩擦性能和气密性要求更高。同时，材料的其他性能（通常要降低）也要满足工况要求。
（6）密封辅助系统的设计
机械密封离不开辅助系统，对于高压密封更是如此。合理地设计辅助系统，对于改善密封的工作环境，提高密封的可靠性和使用寿命意义重大。
Hale Waihona Puke 4）载荷系数的确定载荷系数为密封重要设计参数，其取值的大小直接影响端面比压，影响密封端面的贴合状态。在高压下，其取值尤为重要，载荷系数只要有微小变动，就会引起端面比压发生很大的变化，而且可供参考的取值极为有限。高压机械密封载荷系数与密封结构、介质性质有关，其值的确定必须通过大量的试验获得。
3）密封端面形式
（a）偏心式
（b）椭圆式
（c）循环槽式（d）内循环槽式
（e）内螺旋槽式
（f）螺旋槽式
（g）内润滑槽式
（h）润滑槽式
图1 典型流体动压端面型式
密封端面可以采用流体动压槽形式，这种形式是在动环或静环端面上开数个均布的流体动压槽，深度1mm左右。槽形多种多样，如图1。根据工况，主要是使用PV值来设计，通过试验来确立。这是一种新型的流体动压式密封，专门为在高压和高摩擦热的情况下，改善密封端面润滑膜稳定性而研制的。当密封环旋转时，槽能使液体强烈地冷却距它较远的密封端面（见图2）。进行这种冷却时，在密封环的初始表面上形成与槽数相等的流体动力楔和高压区。由于切向流和压力降，在每一槽后形成慧星状润滑楔。因此，随着密封面上载荷和滑动速度的增加，摩擦系数反而减小。
1.技术关键
（1）机械密封结构的确定

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。

机械密封结构型式详解

机械密封结构型式详解随着科学技术和生产的发展，流体机械和流体工程的应用范围不断扩大，高温密封、纸温密封、超低温、强腐蚀、易燃、易爆、有毒、放射性介质、高压密封、高真空密封以及含各种杂质等悬浮颗粒介质的密封也都应运而生。

保证密封的可靠性和使用寿命，是当前密封研究、设计制造、使用等各方面最重要的课题之一。

密封的功能是阻止泄漏。

起密封作用的零部件称为密封件，简称为密封。

较复杂的密封，尤其是带有附属系统的，则称为密封装置。

流体密封包括流体静密封和流体动密封。

相对静止结合面(即密封面)间的密封称为静密封;相对运动的结合面的密封称为动密封。

对流体机械和流体工程而言，密封是不可缺少的零部件，在众多机器设备中，虽然密封一般只占整个机器较小的比重，但往往直接决定了整台甚至整套设备的安全性、可靠性和耐久性。

从而成为评价诸多机械产品质量的一个重要指标。

尤其在石化等工业中，输送、处理和储存的流体许多是具有易燃、易爆、腐蚀和有毒类的介质，一旦密封出现故障，甚至失效现象，后果是严重的，轻则影响产品质量、污染环境，危及周围人员的健康，严重时会导致火灾、爆炸、人员伤亡甚至大面积、长时间的生态环境恶化，前苏联切尔诺利核电站核燃料泄漏而造成极为严重的事故，就是教训深刻的事例。

此外，对于核电站的循环泵，高压聚乙烯中的高压压缩机，聚丙燃中的反应釜等设备，其中的密封则属于决定性的技术。

密封还直接关系到物质和能源的节约。

在全部能源消耗中各种动力机械和流体机械所占的比重最大。

而这些机械由于存在着内漏和外漏，致使容积效率往往很低，其损失可达到总功率的10%以上，小型机器甚至出现40~50%的情况。

某些密封装置本身的摩擦功率消耗也不小。

如活塞环的摩擦损失占整台发动机摩擦损失的2/3。

离心叶轮密封消耗的功率可能达到总的轴功率的1/3。

至于改进密封，杜绝跑、冒、滴、漏，减少物料损失。

则是直接的效益。

如炼油厂用的油泵使用填料密封时，每台泵年漏油量约10m3，现推广使用机械密封，年漏油量降至0.1m3以下，以1000台泵计每年节油就近1000m3，若各类流体机械都采用恰当或先进的密封技术，在节约物质和节约能源方面的效益将是十分可观的。

机械密封结构原理及失效分析

机械密封结构原理及失效分析1 机械密封的基本原理机械密封依靠弹性元件提供弹力，克服补偿环辅助密封圈与轴之间的摩擦力，使补偿环紧密地贴合在非补偿环的端面，形成密封端面初始闭合力，当主机充满压力介质并开始工作时，可使密封端面产生闭合力，从而使密封端面达到合理的比压，实现流体的密封。

2机械密封的基本结构由补偿环、补偿环辅助密封圈、弹性元件、传动件、弹簧座、紧固件等组成的补偿组件，以及由非补偿环、非补偿静环辅助密封圈等组成的非补偿组件，共同组成一套完整的机械密封。

1）典型的旋转式（见图1）和静止式（见图）2）机械密封基本结构构成典型的旋转式机械密封的基本元件有：摩擦副（补偿环4、非补偿环3）、辅助密封圈（O形圈2、5）、传动件（推环6）、弹性元件（弹簧7）、弹簧座8、紧固件（紧定螺钉9）、防转销1及密封端盖11和密封腔10组成。

图1 机械密封基本结构（旋转式）1-防转销2-非补偿环辅助密封圈3—非补偿环（静环）4—补偿环（动环） 5-补偿环辅助密封圈6-传动件7-弹簧8—弹簧座 9—紧定螺钉10—密封腔11—密封端盖图2 机械密封基本结构（静止式）1-弹簧座2-防转套3-弹簧4-推环5-补偿环辅助密封圈6-补偿环（静环） 7—卡环8—非补偿环（动环）9—非补偿环辅助密封圈10—密封腔11—密封端盖12—密封压盖2）机械密封主要泄漏途径当密封腔内充满有压的被密封介质时，由图1所示机械密封的泄漏点主要有4处：泄漏点1：密封摩擦副端面处，称为主密封，是决定密封性能及寿命的关键密封点，据统计大约有80%以上的密封泄漏都是由此造成的。

泄漏点2：位于密封静环与压盖之间。

泄漏点3：位于密封动环与轴（或轴套）之间，称为机械密封的辅助密封，主要形式有：O形圈、V 形圈、矩形圈等。

工作时辅助密封基本无相对运动，属相对静止的密封，但动环辅助密封圈对机械密封的追随性起着关键作用。

泄漏点4：位于密封腔与压盖之间的静密封，狭义讲不属于机械密封零件，主要形式有：O形圈、垫片等。

1.2高压设备的密封解析

第
1
章垫片密封
1.2高压设备的密封
1.2.1
高压容器密封结构的特点与选用
（1）平垫密封:平垫密封的结构见图，顶盖和筒体端部的密封面上均有三条三角环形沟槽。平垫密封结构简单，加工方便，使用成熟，在直径小，压力不太高的场合密封可靠，但当结构尺寸大压力高时，螺栓尺寸也大，结构笨重、装拆不便，每次检修都得更换垫片，一般适用于温度不高，压力及温度波动不大的中、小型高压设备上. 使用范围：压力低于32MPa；温度低于800 C；直径小于80mm；压力和温度波动不大。
第
1
章垫片密封
1.2高压设备的密封
1.2.3
超高压容器的密封结构
（1）B形环:B形环密封的局部结构见图. B形环密封是依靠B形环波峰和法兰、顶盖上密
封槽之间的过盈达到预紧密封。当内压作用后，B形环向外扩张，密封压力增加。由于B形环和法兰、顶盖之间存在过盈，因此装拆不便，密封面易被擦伤，紧固件可用螺栓联接或卡环联接。加工精度和粗糙度要求高，制造困难，使用范围：D＜1000mm，p=30～ 300MPa，t＜350℃。
优点：螺纹套筒代替主螺栓，承载能力大，装拆方便。
● ●
预紧螺栓直径小
缺点：螺纹套筒可能锈蚀而拆卸困难。（螺纹套筒可用主螺栓代替）
卡扎里密封
第
1
章垫片密封
1.2高压设备的密封
1.2.1
高压容器密封结构的特点与选用
（3）双锥环密封:双锥密封为半自紧式密封，结构如下： 1）双锥密封面上垫有厚度为1mm左右的软金属垫片。 2）双锥环的密封面上开有二条半径为1～ 1.5mm、深1mm左右的半圆形沟槽或深1mm左右的三角沟槽。 3）顶盖上放置双锥环处的圆柱支承面上开有几条纵向半圆形沟槽。 4）双锥环的内圆柱面与顶盖的圆柱支承面之间，其径向间隙应控制在δ=（0.1～0.15）%D1范围内。 D1为双锥环的内圆柱面直径，mm。 5）锥角α=30°。 6）双锥环密封面的粗糙度Ra为3.2μm，顶盖及筒体端部密封面的粗糙度为Ra=3.2～1.6μm 双锥密封当受内压力时，介质进入双锥环与顶盖的环形间隙中，使双锥环径向扩张，产生自紧作用。螺栓预紧力较小。双锥密封结构简单，加工精度要求不太高，在温度、压力有波动的场合密封可靠。双锥密封适用于设计压力6.4～35MPa、温度0～400℃、封口内径400～2000mm的压力容器。具体应用举例：用于直径1300mm、压力32MPa的合成塔，直径达2800mm的绕带容器，以及压力200MPa、温度小于300℃的超高压容器上

机械密封的结构原理及特点

机械密封的结构原理及特点
机械密封是一种常用的动态密封形式，其结构原理和特点如下：
结构原理：
1. 机械密封由密封环、轴套、静环、动环等组成。

2. 密封环通过压力将密封面与轴套或静套等部分紧密接触，形成密闭的密封空间。

3. 密封面之间的相对运动产生摩擦，摩擦力可以抵消介质的泄漏。

4. 通过添加润滑剂或冲洗液来降低密封面的摩擦和磨损。

特点：
1. 机械密封能够在高速、高温、高压和有腐蚀性介质等恶劣工况下工作，具有较好的密封性能。

2. 机械密封结构紧凑，安装方便，适用于各种轴承和轴向密封。

3. 由于密封面之间的摩擦，机械密封需要一定的润滑或冲洗，以减少磨损和摩擦力，因此需要提供相应的润滑系统。

4. 机械密封使用寿命较长，能够在恶劣环境下保持其密封性能。

5. 由于机械密封的结构复杂，其制造和维护成本相对较高。

6. 机械密封适用于各种静态密封和旋转密封的场合，广泛应用于泵、压缩机、汽轮机等设备中。

机械密封的结构

机械密封的结构
图2-1单端面机械密封
10轴套密封圈
5弹簧
2动环
9静环密封圈
7轴套
1静环
6定位环
4推环
8动环密封圈
3压盖
构成机械密封的基本元件有; 1静环、2动环、3压盖、4推环5弹簧6定位环
、7轴套、8动环密封圈、9静环密封圈圈等组成。
机械密封的结构
二、机械密封的泄漏通道点如下：
4－压盖密封圈 5－轴套密封圈
2－摩擦副 1－静环密封圈
3－动环密封圈
机械密封的结构
三、机械密封的优缺点
1、优点，（1）结构可靠，泄漏量可以限制到很少，只要主密封面的表面粗糙度
和平直度能保证达到要求，只要材料耐磨性好，机械密封可以达到很少泄漏量，甚至肉眼看不见泄漏。（2）寿命长。在机械密封中，主要磨损部分是密封摩擦副端面，因为密封端面的磨损量在正常工作条件下不大，一般可以连续使用1～2年，特殊场合下也有用到5～10年。（3）运转中无需调整。由于机械密封靠弹簧力和流体压力使摩擦副贴合，在运转中自动保持接触，装配后就不用像普通软填料那样需调整压紧。
机械密封的结构
（2）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。见图2-1。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。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。
术等，特别是干气密封的安装要求更高。而且密封技术发展的很快，新技术不断出现给我们维修带来了新的课题。（2）结构复杂、拆装不便。与其它密封比较，机械端面密封的零件数目多，要求精密，结构复杂。特别是在装配方面较困难，拆装时要从轴端抽出密封环，必须把机器部分（联轴器）或全部拆卸。这一问题目前已作了某些改进，例如采用拆装方便并可保证装配质量的剖分式和集装式机械密封等。

泵常见的几种高压密封结构

泵常见的几种高压密封结构密封是防止气体、液体或者固体的泄漏与组织外部颗粒、流体进入密闭空间或管道系统的功用。

能起密封作用的零部件称为密封件。

较为复杂的密封连接称之为密封结构或密封装置。

密封装置广泛地用于工业、农业、国防和人们的日常生活之中。

现代化工、石油、航天、原子能及深海技术的迅速发展对设备的密封提出越来越高的要求。

密封失效可能是造成能源和材料资源的浪费、环境的污染，甚至设备的报废和人员的伤亡。

由于泄漏而造成的事故有很多，日本炼油行业今年来发生的燃烧爆炸事故70%是由泄漏造成的；美国挑战者号航天飞机的爆炸也是泄漏造成的灾难性事故之一。

流体密封是一个复杂而较难解决的问题，密封的可靠性不仅与所采用的密封材质和密封元件有关，而且与连接结构形式、介质特性、工况条件等诸多因素有关。

对于压力容器行业，密封的应用范围更加广泛，比如设备法兰和管法兰等等，如图1所示。

1、密封1）密封理论非接触型动密封的密封结构不同，密封机理相差很大，无法详细归类。

对于接触型密封，无论动密封还是静密封都是固体间的接触密封，其密封机理的理论可以分为三类：阻断理论、自封理论和过盈理论[1]。

（1）阻断理论阻断理论认为，密封材料的密封作用，是由密封材料对于接合表面的接触压力和对于紧固外力的弹性回复力所共同形成的对内部介质的阻断作用而产生的。

阻断理论主要适用于垫片静密封。

对于垫片密封，密封原理分为两种：塑性面接触密封原理和弹性线接触密封原理。

如图2（a）所示，为垫片塑性面接触密封，即由螺栓力使法兰将垫片压紧，垫片产生塑性变形，以填充密封面上的不平处，消除间隙。

如图2（b）所示，为弹性线接触密封，即垫片与密封面为不同曲率的精密成型表面，相接触后构成闭合的圆形接触线，依靠接触线上的魏晓弹性变形来填塞密封线上不平出，达到消除间隙的目的。

（2）自封理论当密封材料被安装到结合部位后，对接合表面产生一定的接触压力。

当内部介质压力作用时，内压通过密封材料叠加到接触压力上，使密封材料与接合表面更好的贴合，增加了密封效果。

机械密封的结构和材料选择

机械密封的结构和材料选择Title: 机械密封的结构和材料选择Introduction:机械密封是工业领域中常用的封闭装置，用于防止液体或气体在机械装置的运动过程中泄漏。

作为一种关键部件，机械密封的结构和材料选择对于提高设备的性能和寿命至关重要。

本文将对机械密封的结构和材料选择进行深入探讨，旨在帮助读者更全面、深刻地理解这一关键技术。

I. 机械密封的基本结构1. 静密封环：静密封环主要由金属或非金属材料制成，常见的有橡胶、石墨等。

它位于机械密封的固定端，起到密封作用，防止液体和气体泄漏。

2. 动密封环：动密封环与静密封环相接触，在运动过程中承受较大的工作压力和摩擦力。

材料的选择需要考虑耐磨、耐腐蚀和耐高温等性能。

3. 弹性填料：弹性填料是机械密封的关键部件，起到填充密封空隙的作用。

常见的填料材料有聚四氟乙烯（PTFE）和柔性石墨等。

4. 密封盖和密封座：密封盖和密封座是机械密封的重要组成部分，起到固定密封环和填料的作用。

II. 材料选择的考虑因素1. 工作环境：机械密封一般用于各种工业设备中，不同的工作环境对材料的要求也不同。

在高温环境下，需要选择耐高温材料，如陶瓷，以保证密封性能的稳定。

2. 工作介质：机械密封接触到的工作介质可能是液体、气体或固体颗粒等，不同的介质对材料的腐蚀性和耐磨性有不同要求。

根据介质的性质选择合适的材料可以延长机械密封的使用寿命。

3. 工作压力：机械密封在工作过程中需要承受不同的工作压力，材料的选择应该考虑其耐压性能，以保证密封效果和安全性。

4. 经济性：材料的成本和可获得性也是选择的考虑因素之一，既要保证密封性能，又要尽可能降低成本，提高设备的经济性。

III. 常用的机械密封材料1. 橡胶类：橡胶类材料具有良好的密封性和柔韧性，常用于一般工业设备的机械密封中，如氯丁橡胶和聚氨酯等。

2. 聚四氟乙烯（PTFE）：PTFE是一种优良的非金属密封材料，具有极强的耐腐蚀性和低摩擦系数，在化工、冶金等工业领域得到广泛应用。

机械密封知识分享之机械密封结构

机械密封知识分享之机械密封结构机械密封，我们又称之为端面密封，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。

机械密封根据不同的工况出现了各种各样的结构，但无论哪种结都由以下部分组成：1、端面密封环（摩擦副）--动环和静环。

动环（旋转环）——动环随旋转轴一起旋转，其端面与静环端面互相贴合并相对滑动，组成密封端面以防止介质世漏。

当补偿机构设计在动环一侧时，则动环具有轴向补偿能力，称做补偿动环。

反之，称做非补偿动环。

补偿动环当密封端面磨损以后，可在弹性元件作用下做轴向移动进行补偿，保持密封端面的良好贴合。

静环（静止环）——静环是安装在机器设备的壳体、压盖、法兰等静止部位上的。

它与动环一样，靠密封端面来防止介质泄漏。

当补偿机构设计在动环一侧时，密封端面磨损后，静环不能进行补偿，称做非补偿静环。

反之，称做补偿静环。

补偿静环当密封端面磨损以后，同样可以在弹性元件作用下做轴向移动进行补偿。

2、缓冲补偿和压紧机构（弹性元件）--由弹簧、波纹管或波纹管加弹簧组合而成。

弹性元件——弹性元件在机械密封中起非常重要的作用。

其弹性力是使机械密封端而产生合理的闭合力的重要因素。

只有合理选择弹性元件，才能使机械密封在其工作压力范围内，一密封端面既不会打开，又不会造成严重磨损。

另外，当密封端面磨损后，弹性元件便靠弹性力推动动环（或静环）移动，进行自动补偿。

弹性元件的种类很多，常用的有弹簧（包括圆柱螺旋弹簧、圆锥弹簧、波形弹簧等）和波纹管（包括金属波纹管、聚四氟乙烯波纹管，橡胶波纹管等）。

一般情况下采用一种或几种弹性元件组合使用。

在某些场合，也可采用磁力来代替弹性力，保持密封端面的贴合。

3、辅助密封端面密封环以外的防泄漏密封圈（如O型、V形、楔形圈）或密封垫。

静环密封圈——静环密封圈一般采用合成橡胶或聚四氟乙烯等材料，制成0形圈、v形圈以及其他形状，用来防止介质从静环与压盖（或法兰）之间泄漏，并使静环具有一定的浮动性。

高压高速机械密封

应用领域及需求
石油化工行业
电力行业
在炼油、化工等生产过程中，大量使用高压泵、压缩机等设备，需要高可靠性的高压高速机械密封来保证设备的正常运行。
汽轮机、发电机等高速旋转设备需要高效的密封系统来防止气体或液体泄漏，确保设备的安全和效率。
航空航天领域
其他行业
航空发动机和航天器中的液压系统、燃油系统等均需要高性能的高压高速机械密封来保障其可靠性和安全性。
如冶金、制药、食品等行业中，也存在对高压高速机械密封的需求，以保障生产过程的顺利进行和产品质量的稳定。
02 高压高速机械密封的原理与结构
工作原理
密封原理
高压高速机械密封依靠密封端面之间的紧密贴合，形成一个微小的间隙，利用流体在间隙中的节流效应和润滑膜的刚性，达到阻
止流体泄漏的目的。
动力来源
理。
维修与更换
根据机械密封的磨损情况和设备要求，及时进行维修或更换，避免故障扩大
化。
清洗与润滑
定期对机械密封进行清洗和润滑，保持其良好的工作状态和密封性能。
建立档案
对机械密封的选型、安装、使用、维修等情况进行记录，建立档案，方便后期管理和维护。
06 高压高速机械密封的故障诊断与排除
常见故障类型及原因分析
高压高速机械密封
目录
• 引言 • 高压高速机械密封的原理与结构 • 高压高速机械密封的材料与制造工艺 • 高压高速机械密封的性能指标与评价方法 • 高压高速机械密封的选型与安装维护 • 高压高速机械密封的故障诊断与排除 • 高压高速机械密封的发展趋势与展望
01 引言
背景与意义
工业发展推动密封技术进步
随着工业技术的飞速发展，对机械密封性能的要求越来越高，尤其是在高压、高速等极端工况下，密封技术的可靠性直接关乎设备的安全与稳定运行。

常用密封装置的结构特点

常用密封装置的结构特点可以根据不同的密封方式和应用场景进行分类。

以下是几种常见的密封装置及其结构特点：
一、机械密封
机械密封通常由两个相对旋转的密封面组成，其中一个固定在轴上，另一个则通过弹性元件与轴保持接触。

机械密封的主要结构特点包括：
密封性能稳定可靠，泄漏量小，使用寿命长。

适用于高温、高压、高速等恶劣工况。

摩擦副材料选择范围广，可根据不同介质和工况选用合适的材料。

结构紧凑，安装方便，维护简单。

二、填料密封
填料密封是通过在轴上压紧填料来实现密封的。

填料密封的主要结构特点包括：
结构简单，制造方便，成本低廉。

适用于大轴径、低速、重载等工况。

填料磨损后需及时调整或更换，维护工作量较大。

泄漏量较大，不适用于对泄漏要求严格的场合。

三、迷宫密封
迷宫密封是通过设置一系列曲折的通道来限制泄漏的。

迷宫密封的主要结构特点包括：
结构紧凑，占用空间小，适用于轴向尺寸受限制的场合。

迷宫通道的形状和数量可根据需要进行设计，以适应不同的泄漏要求。

泄漏量较小，但迷宫通道的制造和加工精度要求较高。

适用于高速、高温、高压等工况，但不适用于含有固体颗粒的介质。

四、O型圈密封
O型圈密封是通过在静密封面上压紧O型圈来实现密封的。

O型圈密封的主要结构特点包括：
结构简单，安装方便，成本低廉。

适用于静密封和往复运动密封，也可用于旋转运动密封。

O型圈材料选择范围广，可根据不同介质和工况选用合适的材料。

O型圈磨损后需及时更换，维护工作量较小。

高压高速机械密封结构

（3）采取冷却措施
对于高压机械密封，应设置介质冲洗和静环背部急冷装置。对于双密封和多端面密封，应设置缓冲阻塞液循环系统。与通用型密封比，应加快循环，增大缓冲阻塞液的循环量，并在循环管路中安装换热器。循环可以通过密封腔内部的泵送环来实现。
（4）合理选取零件材质高压密封摩擦副中碳石墨的强度及刚度是设计中的关键，碳石墨环变形是影响其性能的重要因素。摩擦副的硬环材料（如硬质合金、碳化硅等）的强度比碳石墨材料高一个数量级，因此硬环的强度与刚度均能满足要求，但是这些材料一旦变形就不易复原，设计时应注意热变形以及抗冲击性能。过高的负荷，特别是可变的密封压力，会引起端面变形，即使微米级的变形也将影响密封的性能。
图2 流体动压槽端面压力场和润滑场
1—承载区 2—密封区
图3 流体动压式密封端面摩擦系数曲线
试验条件介质：锅炉水温度：30~60℃ 密封轴经：Φ 30
这种密封的热流体动力效应就是在密封端面缝隙高度为0.2～1.5μ m的情况下，在非槽环带密封区 2上主要为边界摩擦，这时密封的泄漏量极小。
图8 204B型高压机械密封
结构特点 1.静止式，可用于大轴径 2.避免镶嵌结构 3.动环轴向力由台阶承受 4.楔形抱轴器使传动可靠
图8是一种静止式高压机械密封，适用于大轴径或高线速度的场合。该结构考虑了力平衡，并采用楔形抱轴器，最高压力可达15MPa。
2）双端面、串联式及三端面高压机械密封其设计思路与单端面高压机械密封的设计思路相同，不同之处在于，对于双端面密封，其使用压力低于6MPa时，在静环的设计上可不用浮动式结构。在设计中必须要考虑力矩的可靠传递，动、静环要有最佳的几何形状，以及高的强度和刚度，良好的追随性。对于有毒、易燃、易爆的介质，单端面密封不能适用，因密封一旦失效，将会造成严重的后果，给国家和企业造成巨大的经济损失，还会造成环境污染，甚至会危及生命安全。针对这种工况，我们设计了平衡型双端面机械密封。为了及时将密封腔内的摩擦热带走，在传动套上加一螺旋套，加大密封液的循环。弹簧选用小弹簧，辅圈选用O形圈，结构如图9所示。当密封压力很高时，如超过6MPa，可采用串联式密封，若介质为易燃、易爆、有毒或贵重流体时，可采用三端面密封，即双端面加串联式结构。

机械密封结构及原理

机械密封结构及原理
机械密封是一种用于防止流体或气体泄漏的装置。

它由一个或多个旋转或静止的部件组成，这些部件通过摩擦或挤压等方式来阻止流体或气体泄漏。

机械密封结构可以分为单端面机械密封和双端面机械密封两种类型。

单端面机械密封由一个旋转部件和一个静止部件组成，旋转部件通常为轴封，静止部件通常为密封垫。

双端面机械密封由两个旋转部件和两个静止部件组成，其中一个旋转部件通常为泵轴，另一个旋转部件通常为机械密封。

机械密封的工作原理是利用密封垫与旋转部件之间的摩擦产生
的热量，使密封垫膨胀并与旋转部件密封紧密地接触，从而实现密封。

机械密封还可以通过添加冷却液或灌注液来冷却密封垫，延长其使用寿命。

机械密封在工业生产中广泛应用，涵盖了化工、石油、制药、食品等多个行业。

随着技术的发展，机械密封的结构和原理也在不断改进和完善。

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