机械密封资料

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。

常用机械密封结构

机械密封一般由静止环（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。

机械密封安装使用说明

请仔细阅读本说明，为正确使用机械密封产品，有必要掌握基本的有关知识，请注意职业安全及正常使用的规则与规定。

任何安装及维护之前应确保系统已经关闭并处于无压及冷却状态。

1．安装机械密封的轴[或轴套]台阶处必须有3X100倒角；密封压盖的密封环座孔端部必须有

1.5—3X200倒角,并应去除其倒角锐边和毛剌。（参见DIN24960或JB4127）

2．在安装机械密封时,须检查各零件的表面质量,特别是动，静环的密封端面有无碰伤,划痕等,如有损坏,必须进行修复或更换.零件表面必须清洗干净,并在动静环密封端面上涂一层油.

3．在安装橡胶密封元件的部位,可涂油润滑.但须特别注意的是:乙丙，丁基等橡胶密封元件不能与油或脂接触,在这种场合,推荐使用肥皂液润滑.

4．在安装聚四氟乙烯V形密封圈时，其V形开口必须面对介质，封液压力方向。

5．在安装单向转动（即并圈或钩弹簧传动）的机械密封时,尤其要注意弹簧的旋向,其旋向应使弹簧越旋越紧.从机械密封的静环端往动环看,来确定轴的转动方向:顺时针方向为右旋;逆时针方向为左旋.

6．在安装机械密封的紧定螺钉和密封压盖连接螺钉时,每组螺钉应均匀拧紧.

7．在安装过程中切忌敲击密封元件,并避免过分用力以免损坏零件.

8．机械密封安装就绪之后,应按轴的旋转方向盘动,视其转动是否灵活.若有异常时,必须检查，调整.

9．在设备启动前,应保持密封腔内充满液体介质或封液。若有单独密封循环保护系统者,应先期启动.但在停车时,密封循环保护系统应滞后关闭.

10．当使用双端面机械密封时,必须确保封液循环,且封液压力必须大于介质压力0.1---0.2MPa.

静环形式汇总表

1．浮动式长静环带防转销，最大量使用的一种形式：国内各厂家中型密封均在采用，可用多种材质博各曼：G9 [DIN24960]

克兰：BP [DIN24960] 248*[DIN24960]

中国：JB1427标准用。

SEALOL：D（DIN24960）

2．块状静环：方便安装的形式，用于轻型密封

博格曼：G60（DIN24960）

克兰：‘N’（英制）和TYPE6等

中国：BIA，EX等采用。

SEAL：‘B’

3．浮动式短静环：方便安装的形式，不能承受较大扭矩

博格曼：G4，G6（DIN24960）

克兰：‘N’（英制）和TYPE6等

中国：BIA，EX等采用

SEALOL：‘S’

‘BT’

4．槽式静环，工作参数较高时可带防转销。

克兰：W

5．双凸台（单凸台）静环：外装式机械密封广泛采用的静环形式。

克兰：V，U，（10T，10R用）

中国：152，212，WB2等用

6．带冷却装置的静环。

博格曼：G15，

克兰：CE

7．高参数密封用静环

日本皮拉，依格公司典型产品。

密封材料

一、摩擦副组对材料（动静环）

（1）为保证密封摩擦副具有长久的使用寿命和密封性能，在选用摩擦副材料组对时，应注意以下几项原则：

①耐磨性强,②耐腐蚀性好,③机械强度高,④良好的耐热性和热传导性能, ⑤摩擦系数小且有一定的自润滑性,⑥气密性好,⑦易成型和加工.

（2）种类:

1．碳石墨（CARBON）

碳石墨是用量最大,适用范围最广的摩擦副组对材料.

因为它具有下列特性:具有良好的自润滑性和低的摩擦系数;耐腐蚀性能良好;具有良好的耐温性能;导热性好且具有低的线膨胀系数;组对性能好;易于加工.

机械密封用碳石墨材料大致分为如下几类:

①焙烧石墨（车制石墨）从某种意义上讲，焙烧石墨分为硬质石墨和软质电化石墨。所用浸渍物有三大类：有机树脂、无机物和金属。表3-27和表3-28为机械密封用碳石墨的牌号和性能。

②树脂结合石墨（热压石墨）它是将烧结后的石墨粉碎，以酚醛树脂或环氧树脂等作粘结剂，混合后经压制烧结成制品。它的导热性较差，线胀系数大；适用于大批量生产，成本低廉；主要用于汽车冷却水泵、家用电器等低负荷的密封。

③热解石墨国产热解石墨是用丙烯等碳氢化合物在高温下经热解，使碳蒸气渗透到碳石墨坯体的气孔中，起堵孔作用，开成高密、少孔、低透气性的纯碳石墨材料。适用于高温、强腐蚀工况。同于它不适于批量生产，故成本较高。

2．硬质合金（TUNGSTEN CARBIDE）

硬质合金具有很多优异性能，如高硬度、耐磨损、耐高温、线膨胀系数小，摩擦系数低和

组对性能好等综合优点，是机械密封不可缺少的摩擦副材料。

常用的硬质合金材料有：