机械密封基础知识(一)
机械密封相关知识点汇总
机械密封相关知识点汇总机械密封是一种常见的工程密封形式，广泛应用于各种旋转设备中，例如泵、压缩机、搅拌器等。
它的主要作用是防止介质泄漏，确保设备的安全运行。
本文将对机械密封的相关知识点进行汇总，包括密封原理、常见故障及维护保养等内容。
一、密封原理机械密封的工作原理可以简述为“静密封、动密封、两者结合”。
其中，“静密封”指的是静止环、动环和密封面之间的紧密接触，形成密封界面；“动密封”指的是动环与轴或轴套之间的接触，以及动环与静止环之间的摩擦，形成密封效果。
两者结合起来，保证了密封件的可靠性和密封效果。
二、常见故障1.泄漏：泄漏是机械密封最常见的故障之一。
泄漏的原因可能是密封件磨损、松动、损坏等。
解决泄漏问题的办法通常是更换密封件或调整密封面的接触压力。
2.磨损：机械密封在长时间运行后，由于摩擦和磨损，密封面可能出现磨损现象。
磨损会导致泄漏和密封效果下降。
定期检查和更换磨损严重的密封件是解决这一问题的有效方法。
3.渗漏：渗漏是指介质透过密封面进入密封腔或透过密封面泄漏到外部环境中。
渗漏的原因可能是密封面间隙过大、密封面表面粗糙等。
通过调整密封面间隙和提高密封面的加工精度，可以减少渗漏问题。
三、维护保养1.定期检查：定期检查机械密封的工作状态是确保其正常运行的重要措施。
检查密封件磨损情况、松动情况以及泄漏和渗漏情况，并及时采取相应的维修措施。
2.保持清洁：保持机械密封的清洁是延长其使用寿命的重要方法。
定期清洗密封面和密封腔，清除杂质和沉积物，确保密封面的平整度和密封效果。
3.润滑：适当的润滑可以减少机械密封的磨损和摩擦，提高其密封效果。
在使用过程中，根据密封件的材质和工作条件，选择合适的润滑剂进行润滑。
4.及时更换：机械密封是一种易损件，其使用寿命有一定的限制。
当检查发现密封件严重磨损或损坏时，应及时更换新的密封件，以确保设备的正常运行。
综上所述，机械密封是一种常见的工程密封形式，其密封原理包括静密封和动密封。
机械密封基础知识
机械密封基础知识
机械密封端面组合： 机械密封端面组合： 考虑到介质复杂情况，环保要求，自动监控， 考虑到介质复杂情况，环保要求，自动监控，安全性等要 机械密封组合成不同形式用以满足上述要求： 求，机械密封组合成不同形式用以满足上述要求： 机械密封端面组合形式： 机械密封端面组合形式： 单端面机械密封组合形式 双端面机械密封组合形式 背对背式 面对面式 串联式 多端面机械密封组合形式 辅助密封： 辅助密封： 喉部节流密封； 喉部节流密封； 二次节流密封； 二次节流密封；
Pressure Gauge Pressure Switch External Pressure Source One-way Block Valve (Normally Open) Level Gauge
Points to Note for API Plan 53: Typically used with an arrangement 3 pressurised dual seal. During normal operation, circulation is maintained by an internal pumping ring. The reservoir pressure is greater than the process pressure being sealed.
Points to Note for API Plan 52: Typically used with an arrangement 2 unpressurised dual seal. During normal operation, circulation is maintained by an internal pumping ring. The reservoir is usually continuously vented to a vapour recovery system and is maintained at a pressure less than the pressure in the seal chamber.
机械密封基础知识
（三）密封机理 1、4个密封点（亦称4个泄漏点，如图1-1）
泄漏点1—摩擦端面泄漏点，依靠弹力和介质压力保持贴和（动密封点, 两个摩擦副之间有相对转动）
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—非补偿环封圈，静密封点，密封圈与相配合件之间相对静止 ;
2020/7/17
七、石化行业典型泵的密封
（一）石化行业高温泵（热油泵）密封分析 （二）轻烃泵密封分析 （三）低温泵密封分析 （四）高速机械密封
2020/7/17
八、机械密封的安装和使用
（一）安装机封的泵的技术要求 （二）安装密封前要了解泵及介质情况 （三）机械密封的安装 （四）泵的抽空和汽蚀
2020/7/17
2020/7/17
十、补充内容
（一）机械密封标准介绍 （二）机械密封辅助系统 （三）机械密封的安装 （四）磁力密封介绍 （五）高压机械密封研制
2020/7/17
一、机械密封原理
（一）定义与组成（图1-1）
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
❖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。
2020/7/17
（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。
2020/7/17
机械密封基础知识培训试题及答案
机械密封基础知识培训试题及答案机械密封基础知识培训试题答案姓名：成绩：一、填空题（每题2分，共30分）1、密封分为静密封和动密封两大类。
2、机械密封由动环和静环组成。
3、由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以当今世界上机械密封是这些设备最主要的轴密封方式。
4、机械密封按摩擦副接触断面的比压与被密封介质压力的关系，可分为平衡型与非平衡型。
5、机械密封常用于离心泵、离心机、反应釜等设备。
6、密封的作用是将结合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力或者在通道中加设小型做功原件，对泄漏物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。
二、判断题（每题3分，共30分）1、泄露是机械设备常产生的故障之一。
（√）2、机械密封属于端面密封。
（√）3、机械密封在安装时，必须将轴、密封腔体、密封端盖及机械密封本身清洗干净，防止任何杂质进入密封部位。
（√）4、机械密封安装时，应有适当的润滑。
（√）5、设备在运转前必须充满介质，以防止干摩擦而使机械密封失效。
（√）6、机械密封弹簧压缩量越大越好。
（╳）7、机械密封动环密封圈越近越好。
（╳）8、机械密封静环密封圈越紧越好。
（╳）9、机械密封端面不平、平面度、粗糙度未达到要求，会导致泄露。
（√）10、机械密封的动、静环摩擦面越窄其密封性越好。
（╳）三、简答题（每题20分，共40分）1、静密封的分类垫片密封、O型圈密封、密封胶密封、静密封螺纹密封、填料密封（盘根）、研合面密封。
2、动密封的分类填料密封、涨圈密封、接触式密封机械密封、油封密封、动密封浮动环密封、迷宫密封、非接触式密封离心密封。
机械密封基础知识(普通版)
顶丝传动
26
顶丝一台阶传动 为了克服单纯的 顶丝传动的轴向串动,在轴套上设一台阶, 传动座顶靠在台阶的端面来克服轴向的 串动.
键传动 传动座和轴套之间靠一平键 来传动
拔叉传动 转动座为冲压件,上面有两 个小爪神到轴套台阶中实现传动.缺点是 拔叉容易断裂.
27
弹簧传动 这种传动方式不用传动 座,传动弹簧靠过盈值旋紧在轴套上,并传 动扭矩,弹簧的端部靠紧轴套的台阶处,防 止轴向移位.这种安装方式对弹簧的旋向 有要求,泵轴旋转时不会把弹簧旋松.
外流型机械密封 端面的泄漏方向和离
心力相同，多出现在外装式机械密封。这 种类型的机锋泄漏量较大，因此，只有在 有腐蚀性，且压力和温度不高的情况下才 选用外流型。
7
平衡型和非平衡型机械密封 平衡型机械密封的介质压力的变化引
起的端面比压的增量小于介质压力的变 化；反之称非平衡型机械密封。
8
根据密封端面的数量和布置方式可分 为单端面、双端面，多端面机械密封。 两组密封端面安装方式有“面对面”和 “背靠背” 式安装。对工作介质有毒、 易燃易爆、易挥发、易结晶、高真空度 ，高低温的工况通常选用双端面密封。
28
传动座和动环的传动方式
销钉传动 在推环和动环之间用销 钉实现传动,这种传动方式多用在小 弹簧的结构上.
并圈弹簧传动 传动座和弹簧及弹 簧和动环之间完全靠大弹簧内经的过 盈值实现传动.
29
并圈弹簧传动
30
勾圈弹簧传动 为 了增加并圈弹簧的可 靠性，弹簧的两个端 头制成弯勾形，分别 钩住传动座和动环。
整体式密封环 整个密封环用同一种材料制成，
材料的性能在环的各个部位均匀一 致，没有组合式的泄漏和分离的缺 陷，也没有电化学腐蚀的可能。主 要使用的材料是石墨、合金钢、碳 化硅、碳化钨和其他陶瓷等材料等 制作。
动密封基础知识1
动密封基础知识机械密封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。
机械密封知识详解
机械密封知识详解一、机械密封概述机械密封（端面密封）是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。
它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面的流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用及辅助密封的配合下保持贴合下并相对滑动而构成防止流体泄漏的装置，常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械，也用于齿轮箱、船舶尾轴等密封。
因此，机械密封是一种通用的轴封装置。
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。
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的移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好的贴合；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。
弹性元件（弹簧、波纹管）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（0 形圈、V形圈、U 形圈、楔形圈和异形圈等）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，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。
材料要求耐热等。
1、基本结构1）端面密封摩擦副2）缓冲补赏和压紧机构3）辅助密封（二级密封挠性元件）4）传动机构2、基本密封点1）端面主密封点2）静环与端盖辅助密封点3）动环与轴（轴套）辅助密封点4）端盖与泵体连接密封点二、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。
机械密封知识
机械密封知识密封知识油封详解（⼀）⼀、什么是油封油封是⽤于密封机械设备中旋转轴的封油⽤密封元件，⽽腔体基本上是静⽌的（见下图），所以油封⼜称旋转轴唇形密封圈。
机械的摩擦部分由于在机械运转时有油进⼊，为防⽌这些油从机械的间隙中泄漏⽽使⽤油封，并且除了油以外还需要防⽌⽔与化学药液的泄漏以及尘埃及⼟砂从外部侵⼊，这时候也要⽤到油封⼆、油封的主要⽤途⽤于发动机曲轴和凸轮轴的密封⼩汽车，摩托车和商⽤车辆等传动系统（如齿轮箱、轮毂、桥轴、差速器）的密封铲车，挖掘机等农业机械和⼯程机械传动系统的密封⼯业⽤齿轮箱的密封液压元件（泵，马达）的密封⽇⽤机械洗⾐机的密封⼴泛⽤于机械⼯程和设备加⼯⼯业三、油封的主要特点油封外部为圆筒形⽤来保证对腔体的静态密封-采⽤内包⾦属⾻架的橡胶外缘；采⽤外露⾦属⾻架的外缘，⼤多需要抛光和镀敷防腐涂层。
装有弹簧的密封唇保证轴的动态和静态密封的密封可靠性。
经过长期开发研究的结果，油封的密封唇结构提⾼到极佳的性能，进⽽提⾼在更宽的负荷范围内的密封可靠性油封详解（⼆）四、油封各部位的作⽤油封主要由密封体、加强⾻架和⾃紧螺旋弹簧等⼏部分组成。
密封体按照不同部位⼜分为底部、腰部、刃⼝和密封唇等。
下图是：带弹簧并附有防尘唇的内包⾻架油封各部位主要名称和术语。
⾦属⾻架就如同混凝⼟构件⾥⾯的钢筋，起到加强的作⽤，并使油封能保持形状及张⼒。
通常，在⾃由状态下的⾻架油封，其内径⽐轴径⼩，即具有⼀定的“过盈量”。
因此，当油封装⼊油封座和轴上之后，油封刃⼝的压⼒和⾃紧螺旋弹簧的收缩⼒对轴产⽣⼀定的径向紧⼒，经过⼀段时间运⾏后，该压⼒会迅速减⼩乃⾄消失，因⽽，加上弹簧可以随时补偿油封⾃紧⼒，油封外缘使油封在腔体孔内固定的同时，起防⽌流体从油封外周⾯与腔体内表⾯的接触⾯之间泄漏及侵⼊的作⽤。
另外⾦属⾻架是当油封固定在腔体内时，起保持配合⼒的作⽤。
五、油封的主要型式油封的各种不同型式，请参见：常⽤油封结构型式；常见NOK标准油封型式。
机械密封研磨知识点总结
机械密封研磨知识点总结一、机械密封的类型1. 单端机械密封单端机械密封一般包括固定端机械密封和转动端机械密封两种。
固定端机械密封是指密封环和密封座中的密封环固定于固定端上，而转动端机械密封是指密封环和密封座中的密封环固定于转动端上。
2. 双端机械密封双端机械密封是指密封环和密封座中的密封环都能起密封作用，它一般由两组密封组成，能够实现更好的密封效果。
3. 弹簧式机械密封弹簧式机械密封是采用弹簧将密封环和密封座压紧，增加了密封效果和使用寿命。
4. 压盖式机械密封压盖式机械密封是通过压盖将密封环和密封座压紧，保证密封环和密封座的紧密连接，实现密封效果。
5. 悬挂式机械密封悬挂式机械密封是将密封环悬挂在密封座上，通过密封环的摩擦力和密封座的支撑力实现密封效果。
二、机械密封的原理机械密封的密封原理主要是依靠密封环和密封座之间的相互作用，利用密封环和密封座的表面质量和密封接触面的形状尺寸精度来实现对工作介质的密封。
密封环在密封座上的径向和轴向位移和旋转或者摩擦，密封座借助于其自身和支撑结构，保证了与密封环的相对位置和轴向的密封性。
另外，润滑剂也是机械密封的重要组成部分，能降低密封环和密封座的摩擦力，提高密封效果。
三、机械密封的研磨工艺1. 研磨前的准备工作在进行机械密封的研磨工艺之前，需要对设备进行检查和清理工作，确保设备表面无明显的损伤和污渍。
同时要检查密封环和密封座的材质和尺寸，以确保其符合使用要求。
2. 研磨工具的选择研磨机械密封需要使用专用的研磨工具，主要包括研磨片、研磨膏、研磨机等。
研磨片的选用要根据设备的密封环和密封座的材质和硬度来选择，以保证研磨效果和使用寿命。
3. 研磨操作流程研磨机械密封的操作流程一般包括以下几个步骤：首先是涂抹研磨膏，使密封环和密封座表面均匀润滑；然后是安装研磨片，调整研磨机的转速和进给速度，开始研磨密封环和密封座的表面；最后是清洗和检查，清洗被研磨的零部件，并进行质量检查。
机械密封相关知识试题答案
机械密封相关知识试题答案一、机械密封的基本概念机械密封是一种用于控制流体泄漏的装置，广泛应用于泵、压缩机、反应器等旋转设备中。
它通过一对或多对垂直于旋转轴线的端面，在压力和密封流体的作用下，实现紧密贴合，从而阻止流体的泄漏。
机械密封的核心部件包括静环、动环、弹簧、密封圈等，其中静环和动环的端面称为密封面，是机械密封的关键部位。
二、机械密封的工作原理机械密封的工作原理主要依赖于密封面之间的接触。
在工作压力和弹簧力的作用下，动环与静环的密封面紧密贴合，形成一个阻止流体泄漏的屏障。
同时，密封面之间存在一层薄膜，这层薄膜可以是由介质本身形成的，也可以是由外部注入的密封液形成的。
这层薄膜有助于减少密封面的磨损，并在一定程度上起到润滑作用。
三、机械密封的类型与应用根据结构和应用的不同，机械密封可以分为多种类型。
常见的有单端面密封、双端面密封、弹簧式密封、非弹簧式密封等。
单端面密封结构简单，适用于一般介质和较低的压力条件；双端面密封则具有更高的密封可靠性，适用于有毒、有害或昂贵介质的密封。
弹簧式密封通过弹簧提供压力，适用于波动较大的工况；非弹簧式密封则通过其他方式（如液体压力）提供密封力。
机械密封广泛应用于化工、石油、电力、冶金、船舶等行业，尤其适用于那些对泄漏要求严格的场合。
四、机械密封的安装与维护正确安装和维护机械密封对于保证其正常工作和延长使用寿命至关重要。
安装时，应确保密封面清洁无瑕，避免安装过程中的划痕和损伤。
同时，要按照制造商的指导书进行安装，确保所有部件正确安装到位。
在维护方面，定期检查密封的磨损情况和弹簧的张力，及时更换损坏的部件，并保持密封腔体的清洁。
五、机械密封的故障分析与排除机械密封在使用过程中可能会出现各种故障，如泄漏、发热、振动等。
泄漏可能是由于密封面磨损、密封圈损坏或安装不当引起的。
发热通常是由于密封面摩擦过大或冷却不足造成的。
振动可能是由于动平衡不良或弹簧力不均引起的。
对于这些故障，应根据具体情况进行分析，并采取相应的排除措施，如重新调整弹簧力、更换密封圈、重新安装等。
机械密封基础知识
一定压力阻止介质进入密封腔。 3、喉部衬套间隙过大，节流效果差，当密封泄漏，会造成大量介质外泄。
当密封腔压力变高、密封结垢频繁损坏，应按下表间隙标准拆检调整口环和
喉部衬套间隙。
单位：mm
泵类 冷油泵 热油泵
口环直径 ＜100 ≥100 ＜100 ≥100
Seal Flushing By-Pass from Discharge 单密封通过出口进行冲洗
三、机械密封辅助系统
Points to Note for API Plan 13: API 冲洗方案 13 应注意的事项 - Use an orifice to restrict the flow rate if the seal chamber pressure is 3 bar higher than suction pressure.如果密封腔压力高于入口压力 3bar，需要用一个孔板限制流量 - handle abrasives duty better than API plan 11 处理含有磨蚀性颗粒的工况13方案好于11方案 - higher seal chamber pressure to suppress vaporisation较高的密封腔压力可抑制它的汽化
一、机械密封原理
7、串联式机械密封（图1-6）
图1-6 串联式机械密封示意图 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。
一、机械密封原理
8、波纹管机械密封（图1-7）
图1-7 波纹管机械密封示意图 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。
机械密封基础知识
四、机械密封的优缺点
项目
种类
机械密封 优缺点
泄漏量
极少
几乎不泄露，一般泄漏量为 0.01~10ml/h
寿命
长
一般能连续运转1~2年，或更长时间
轴的磨损
几乎没有
轴（或轴套）局部（动环密封圈处）有 轻微磨损
调正
不要
自动进行调整，便于自积小.摩擦系数亦小，功率损失 约为填料密封的1/3~1/10
1、当端面出现过宽的磨损，表明机器的同轴度很差。机器每转一转密封件 都要作轴向位移和径向摆动，产生轻微的分离和泄漏以离心泵为例，造成宽面磨 损的原因大致有：联轴器不对中；泵轴弯曲；泵轴偏斜；轴承精度低；振动等。
2、端面磨损痕迹宽度小于窄环环面宽度时，这就意味着密封受到过大的压 力，使密封面呈现弓形。
零件少，精度要求低
不需要拆开机器
其中，密封环是动环和静环的总称，是构成机械密封最主要的
元件。密封环在很大程度上决定了机械密封的使用性能和寿命，因
五 此，对它提出了一些要求。
、 对
• 有足够的强度和刚度
在工作条件下(如压力、温度和滑动速度等)不损坏，变形应尽量的小，
密
工作条件波动时仍能保持密封性。尤其是密封端面要有足够的强度以及 一定的耐腐蚀能力，以保证产品有满意的使用寿命。
泵用机械密封 基础知识课件
一、机械密封定义
• 机械密封是一种旋转机 械的轴封装置，又叫端 面密封。
定义：有至少一对垂 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。
二、机械密封
• 第一部分，是有动环和静环组成的密封端面，也叫摩
1、摩擦副端面之间（泄漏点1）； 2、动环辅助密封圈处（泄漏点2）； 3、静环辅助密封圈处（泄漏点3）； 4、压盖与机体结合端面间（泄漏点4）； 5、轴套与转轴之间（泄漏点5）； 6、碳石墨环有渗漏孔隙以及从镶装 件配合面处都有可能成为泄漏通道 （6、7）。
密封基本知识介绍(最终版)
图2-1 O形密封圈的静密封原理 a)空载状态
18
2.1 O形密封圈
2.1.3 用于静密封时的密封原理
而当容腔内充入有压力的介质后，则在 介质压力p的作用下，O形密封圈发生 位移，移向低压侧，且其弹性变形进一 步加大，填充和封闭了密封间隙δ。此 时，作用于密封副偶合面的接触压力上 升 为 p0+p=pm ， 从 而 大 大 增 加 了 密 封 效果，如图2-1b所示。
5
1.2 泄露
密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有两方面：一 是密封面上有间隙；二是密封部位两侧存在较大压力差。消 去或减小任一因素都可以阻止或减小泄漏。因此，密封的方 法通常有： 1）封住结合面的间隙； 2）切断泄漏通道； 3）增加泄漏通道中的阻力； 4）设置作功元件，对泄漏介质造成压力，以抵消或平衡泄漏
图2-2 O形密封圈的动密封原理
20
2.1 O形密封圈
此外，还存在其他复杂情况 ：
当用于液体介质密封时，由于液体的压力、粘度及运动速度等因素的作 用，沿滑移面和密封件间形成一层粘附力极强的边界层液体膜，如图22a所示。这层液体薄膜始终存在着，它亦起一定的密封作用。 当滑移面向外伸出时，液体膜随之一起探出，如图2-2b所示。 当滑移面缩回时，液体膜则被密封件阻留于外侧。随着滑移面往复次数 的增加，阻留于密封件外侧的液体膜日渐增厚，最后形成液滴，从滑移 面滴下（见图2-2c）。这就是O形密封圈用于往复运动密封时会产生泄漏 的原因。 因此，O形密封圈不宜应用于滑移面需频繁往复运动的密封装置中。
图2-1 O形密封圈的静密封原理 b)承载状态
当容腔内的介质卸压后（p=0），则由于O形密封圈仍具有初装时的预 接触应力p0，故仍能保证密封性能。此即所谓O形密封圈的自密封作 用。
机械密封基础知识
基本概念：
■
机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封 的装置。（简单的说机械密封就是一种通用的轴 封装置） 机械密封它是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)的作用及辅 助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成防止 流体泄漏的装置。
机械密封的组成结构
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。
机械密封的原理：
机械密封工作时，由密封流体的压力和弹性元件 的弹力等引起的轴向力使动环和静环互相贴合并 相对运动，由于两个密封端面的紧密配合，使密 封端面之间的交界（密封界面）形成一微小间隙， 当有压介质通过此间隙时，形成极薄的液膜，产 生阻力，阻止介质泄漏，同时液膜又使得端面得 以润滑，获得长期密封效果。
再次感谢大家 同我一起学习交流
再见！
机械密封基础知识
泵失效分布
其他
25%
密封
52%
轴承
联轴器
7% 16%
机械密封在日常机泵釜等维修工作量中占50%。统计表明化 工企业的非计划停车与密封故障有关。离心泵的维修费约 70%是因密封故障。
目
录
●机械密封的基本概念
●机械密封的结构和原理
●机械密封的泄漏通道 ●机械密封压缩量的调节 ●机械密封的优缺点
机械密封的泄漏通道
机械密封压缩量的调节
压缩量过大：
（1）不易形成稳定的润滑液膜，摩擦副急剧磨损； （2）过度压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密 封失效。
压缩量太小 ：压力过小，泄漏量增加 。
机械密封基础知识
机械密封又叫端面密封， 在国家有关标准中是这样 定义的：“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
二、分类： 单端面、双单面、平衡型、非平 衡型、任意旋向、固定旋向……
三、组成：
主要部件：动环和静环。 辅助密封件：密封圈（有O形、 X形、U型、楔形、矩形柔性石 墨、PTFE包覆橡胶O圈等）。 弹力补偿机构：弹簧、推环。 弹簧座及键或各种螺钉。
（3）按泵旋向盘车，检查是 否轻快均匀。如盘车吃力或不 动时，则应检查装配尺寸是否 错误，安装是否合理。 （4）启动前应保持密封腔内 充满液体。
（5）启动前必须盘车，以防 止突然启动而造成软 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。 （2）泵的操作压力应平稳，压 力波动不大于1公斤/平方厘米。
3.调大冲洗系统的限流板孔径， 增加冲洗液量，保证冲洗液的供 给平衡和充足，使机械密封的润 滑和散热状况得到改善，防止机 械密封因过热出现烧毁、析出结 晶等现象，延长机械密封的使用 寿命。
2.硬环损坏：介质中的固体微粒 在液体压力的作用下进入密封面， 密封面闭合后，这些固体微粒就 嵌入软环（通常是石墨环）的面 上，这实际成了一个“砂轮”会 损坏硬环表面。 介质也会在橡胶圈与轴（轴套） 磨擦部位产生结晶物，在弹簧处 也会存有固体物质，都会使密封 面打开。
防范措施
1.严格工艺操作和工艺指标的 控制，在流量调节和开停车时， 避免发生振动、泵抽空以及冲洗 流体断流等现象。 2.过滤密封介质中的杂质，合 理采用自身平衡冲洗方式或外部 强制循环冲洗方式，改善冲洗冷 却条件。
四、工作原理： 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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
If faces not flat, contact generates heat Excessive wear - short life 如果密封面不平，摩擦生热，过度磨损，寿命短
1 light band = 0.0003 mm 1光带=0.0003mm
没有润滑干运转导致过热
Without Lubrication, Faces Run Dry And Overheat
2007新进员工技术培训资料之三
机械密封基础知识（一）
主要内容
机械密封的典型结构、组成部分 机械密封的布置方式
离心泵－结构
密封腔
机械密封
什么是机械密封？
What is a mechanical seal?
two flat sliding surfaces, which maintain a close running clearance while separated by a fluid film
rotating seal unit
stationary seal unit
机械密封的结构
机械密封的基本组成
1
Loose ring set screwed to the shaft 动环靠紧钉螺钉传动与轴一起旋转
机械密封的基本组成
2
Wear here will create leakage 端面磨损会产生泄漏
推进式/非推进式 Pusher vs. Non-Pusher
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
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
Magnified Surface A 放大面
Separation 分离面 Lubricant 润滑剂 Heat 热量
Magnified Surface B 放大面
流体在两个面之间充当润滑剂的过程
Process Fluid Acts as Lubricant Between Faces
Pump Housing 泵腔 Process Fluid 工艺流体
• maximum temperature ~ +260°C
推进式密封：卡滞 Pusher Seal: Hang-up
An external quench will prevent hang-up 外部冲洗可 以避免卡滞
Product leakage solidifies / crystallises / polymerises Prevents o-ring pushing forward - leakage increases 泄漏的介质凝固/结晶/聚合阻止O型圈移动，造成泄漏增加
Gland 密封端盖
Primary Ring 补偿环
Mating Ring 非补偿环
Invisible Leakage: 不可见泄漏 Fluid Evaporates Upon Reaching Atmosphere 微量的泄漏在大气侧蒸发
主密封－平面Primary Seal – Face Flatness
二次密封：推进式
Advantages
Secondary Seal: Pusher
• sudden failure very unlikely • higher pressure capability - face not stressed
• wide choice of materials for all components
Teflon Bellows 聚四氟乙烯 波纹管
Elastomeric Bellows 橡胶波纹管
Half Convolution 半波
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
O Ring O型圈
The liquid film between the primary ring & mating ring is only 0.5 - 3.0 microns thick There are three main sealing areas :• Primary Seal - Primary Ring & Mating Ring • Secondary Seal - Primary Ring & Shaft
Has three main parts :• Primary Ring (narrower running face) • Mating Ring (wider running face - harder) • Spring Force
Usually the mating ring is stationary & the primary ring rotates with the shaft
主密封－膜厚度Primary Seal – Film Thickness
Faces lapped flat to within 1 - 3 light bands. 密封面研磨后平面度1-3个光带
主密封－膜厚度Primary Seal – Film Thickness
Fluid film thickness is very important膜厚很重要 • too thin - wear, causing early seal failure 太薄—磨损，早期失效 • too thick - visible leakage 太厚—泄漏量大 Must be:必须： • • • • • • present - beware dry running 存在—避免干运转 stable 稳定 clean - beware abrasive wear symptoms 干净—避免磨粒磨损 reasonable viscosity 合理的黏度 temperature controlled 控制温度 acceptable pressure 压力可以接受
Mating Ring 非补偿环
Shaft轴
机械密封的基本组成：小结
机械密封由以下部分组成： 1. A wearable, stationary, primary sealing element 一个耐磨,静止的密封件 2. A wearable, rotating, primary sealing element 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 5. Auxiliary components to complete seal
FLUID PRESSURE
fluid film (3 - 5 microns)
主密封 Primary Seal
Face or Primary Ring Seat or Mating Ring
Springs
- Higher pressure on outside diameter - Higher pressure holds faces closed - Fluid is forced between faces to lubricate - Springs keep faces closed when no pressure
二次密封：推进式
Secondary Seal: Pusher
Positive drive
Optimised cooling flow
Compact multiple springs
Optimised face design
Typical pusher seal - low emission duties 典型的推进式密封
主密封－膜厚度Primary Seal – Film Thickness
密封面 The Sealing Interface
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
机械密封的基本组成
Recirculation for cooling 冷却循环
4
Gasket or O-ring 垫片或O型圈
Secondary Seal 二次密封
Pr密封
机械密封的基本组成
Spring or Spring Force 弹簧
• Tertiary Seal
- Mating Ring & Housing
机械密封的结构
—二次密封
二次密封
Secondary Seal
二次密封
Secondary Seal
Three basic forms • o-rings • wedges • bellows • elastomer • metal
• field repairable Disadvantages
• hang-up (not likely where o-ring is well isolated)