《机械密封技术》课件
机械密封课件
机械密封课件机械密封课件机械密封是工业生产中常见的一种密封方式,广泛应用于各种设备和机械装置中。
本文将介绍机械密封的原理、类型、应用和维护保养等方面的内容,帮助读者更好地了解和使用机械密封。
一、机械密封的原理机械密封是利用机械装置实现密封效果的一种方式。
它通过在密封面上施加一定的力,使密封面之间产生摩擦,从而达到密封的目的。
机械密封的原理可以简单概括为以下几点:1. 密封面的接触机械密封通过两个接触面之间的摩擦来实现密封效果。
这两个接触面通常是由硬质材料制成,如陶瓷、碳化硅等。
在正常工作状态下,这两个接触面之间会产生一定的压力,从而形成一个密封的界面。
2. 密封面的运动机械密封的密封面通常是旋转的,这样可以减少摩擦力和磨损。
密封面的运动方式有很多种,例如旋转密封、往复密封等。
不同的应用场景需要选择不同的密封方式。
3. 密封介质的选择机械密封的密封介质可以是气体、液体或固体。
不同的密封介质对机械密封的选择和设计有一定的影响。
例如,在高温、高压等特殊环境下,需要选择耐高温、耐腐蚀的材料来制作密封件。
二、机械密封的类型机械密封根据其结构和应用场景的不同,可以分为多种类型。
下面介绍几种常见的机械密封类型:1. 单端面机械密封单端面机械密封是一种常见的机械密封形式,它只有一个密封面,通常用于轴向密封。
单端面机械密封结构简单,安装方便,适用于一些低速、低压的场合。
2. 双端面机械密封双端面机械密封是一种常用的机械密封形式,它有两个密封面,通常用于旋转轴的密封。
双端面机械密封能够更好地防止泄漏,适用于高速、高温、高压等恶劣工况。
3. 波纹管机械密封波纹管机械密封是一种特殊的机械密封形式,它采用波纹管作为密封元件,具有较好的弹性和适应性。
波纹管机械密封适用于一些需要较大位移和变形的场合,如高速旋转机械。
三、机械密封的应用机械密封广泛应用于各种设备和机械装置中,如泵、压缩机、搅拌机、离心机等。
机械密封在工业生产中起到了重要的作用,它能够有效地防止泄漏,提高设备的可靠性和安全性。
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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)
3、原理
通过一系列零件将径向密封转化为轴向密封,在弹簧和介质压力 共同作用下,对由于设备运行所造成的轴向磨损可以及时补偿,使轴 向密封面始终保持贴合。由于机械密封(轴向密封)在运行中可以对 轴向磨损进行补偿,而填料密封(径向密封)不能对径向磨损进行补 偿,故机械密封比填料密封寿命长。
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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—非补偿环密封圈,静密封点,密封圈与相配合件之间相对静止;
泄漏点4—压盖与腔体间的密封圈,静密封点,密封圈与相配合件之间相 对静止.
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
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(十五)集装式机械密封(图1-6)
❖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。
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二、机械密封的基本零件
摩擦副密封环是机械密封的主要元件,它在很大程度 上决定了机械密封的性能和寿命。因此,对它有一些基本 要求。
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(二)摩擦副匹配要考虑的因素
(1)一般选择一软一硬的材料配对,软环作窄环,如 YG6/M106K,只有介质含固体颗粒、易结晶、粘度高 时才选用硬对硬。
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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。
• 机械密封按弹簧个数分为单弹簧和多弹簧。多弹簧是沿圆周装有多个小弹簧 ,优点是弹簧受力比但弹簧〔一个大弹簧〕均匀,缓冲性好,便于调节〔改 变弹簧数目〕,轴向尺寸也小。一般来说,小轴径宜用大弹簧,大轴径宜用 小弹簧。
3〕单端面与双端面
• 按密封腔中摩擦副的对数分为单端面和双端面机械密封。单端面密封,在密 封腔中只有一对端面摩擦副,在双端面密封中,密封腔中用两对端面摩擦副 来实现密封。在双端面密封的密封腔中,应注入压力一般高于介质压力 49~196kPa的封液。对封液的要求是润滑性能好、汽化温度高、对工作介质 无影响。封液的作用是:
密
命。
封 环
有良好的耐热冲击能力 为此,要求材料有较高的导热系数和较小的线膨胀系数,承受
热冲击时不至于开裂。
的 要
较小的摩擦系数 密封环匹配应有较小的摩擦系数。
良好的自润滑性
求
工作中如发生短时间的干摩擦,不损伤密封端面。因此,密封 环要有良好的自润滑性,密封环材料与密封流体还要有很好的浸
润性。
构造简单
两条光带
一条光带
三条光带
七、摩擦副匹配考虑因素
• 摩擦副一般都选择一软一 硬配对,硬环的端面宽度要比 软环宽。软环一般选用碳石墨 材料,也有选用填充四氟,硬 质环有WC、SiC、Al2O3等。
在特殊情况下,如介质中 含有固体颗粒,有结晶析出或 高粘度流体中,要选用硬对硬 配对。
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重要组成部分
密封面、密封剂、密封结 构和密封辅助系统。
机械密封的工作原理
接触式机械密封
非接触式机械密封
通过密封面的接触实现密封, 适用于高温、高压和腐蚀介质。
通过气体或液体形成薄层,避 免密封面直接接触,适用于高 速旋转设备。
整体式机械密封
密封件和密封腔作为一个整体, 方便安装和更换。
常见的机械密封类型
可能原因:密封面与轴配合不良、密
封剂老化。解决方法:调整密封面配
合度、更换密封剂。
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过热
可能原因:摩擦力过大、润滑不良。 解决方法:减小摩擦力、改善润滑条 件。
机械密封技术的发展趋势
智能化与自适应
可持续发展
引入传感器和自适应控制技术, 实现故障预警和自动调节。
推广使用低摩擦材料、减少能 耗和资源消耗。
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欢迎来到《机械密封技术》PPT课件。本课程将带您深入了解机械密封的概 述、工作原理、类型、应用领域、优点与局限性、故障及解决方法以及发展 趋势。
机械密封技术的概述
定义与作用
机械密封是将旋转轴与静 止部件隔离并连接的装置, 用于防止介质泄漏和外界 杂质进入。
基本原理
通过两个相对运动的密封 面之间的接触力和摩擦力 来实现密封效果。
电力和能源工业
用于防止发电机、涡轮等设 备的介质泄漏,提高设备运 行效率。
机械密封的优点与局限性
优点
良好的密封性能、适用于高温、高压和腐蚀 介质、易于维修和更换。
局பைடு நூலகம்性
密封面容易磨损、摩擦力产生热量、对工作 环境要求高。
常见的机械密封故障及解决方法
1
泄漏
可能原因:密封面磨损、密封面不平
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(2)外流式:泄漏方向朝向离心力方向。(泄漏量大, 只有在压力、温度都不高的腐蚀性介质中用)
(九)多弹簧和单弹簧机械密封
(1)多弹簧:(又叫小弹簧,轴向尺寸小,轴向弹力均
匀)宜用于高速,不宜用于腐蚀性介质。
(2)单弹簧:(又叫大弹簧,轴向尺寸大,轴向弹力不
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二、机械密封的基本零件
(一)对摩擦副密封环的要求
摩擦副密封环是机械密封的主要元件,它在很大程度 上决定了机械密封的性能和寿命。因此,对它有一些基本 要求。
(1)足够的强度和刚度 保证在工作条件(如压力,温度,滑动速度等)下不损坏,变形小,
工作条件波动时影响小。 (2)端面有足够的硬度、耐腐蚀性能确保使用寿命。 (3)耐热冲击力 高的导热系数,低的线膨胀系数。 (4)较小的摩擦系数,良好的自润滑性,材料与介质有很好的浸润性
(3)选导热性良好材料作动环。
以利散热,降低端面温度。
(4)环的壁厚不可太薄,以保证整体强度、刚度,也利散 热(导热欠佳的材料,可薄一些)。
(5)动环和轴(轴套)间隙A11(0·4~0·6)以利补偿
静环和轴(轴套)间隙1~3mm以免摩擦
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(三) 密封端面宽度
(1)主要决定窄环(软环)宽度,宽环外径—窄环外径 ≥0.5,宽环内径≤窄环内径-0.5;
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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
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作票退出检修。工作票安措布置完毕余压泄尽之后,依次拆
下轴承,机封等,解体检查发现轴承保持架松脱,机封动静
环结合面有磨损,更换一件新机封(LTJ—100),更换两
件新轴承(7319BECBM),调整非驱动端轴承外圆膨胀间
隙合格,押票试运启泵后非驱动端机封漏水大,重新布置安
措后拆下机封发现静环破损,更换一套新机封后按要求回装,
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七、机封失效形式
4.机械密封振动偏大。机械密封振动偏大, 最终导致失去密封效果。但机械密封振动 偏大的原因往往不仅仅是机械密封本身的 原因,泵的其它零部件也是产生振动的根 源,如泵轴设计不合理、加工的原因、轴 承精度不够、联轴器的平行度差、径向力 大等原因。
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八、机械密封维护
• (1)在没有介质通过时禁止启动设备。避 免端面干摩。
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七、机封失效形式
1.静压试验时泄漏。机械密封在安装时由于 不细心,往往会使密封端面被碰伤、变形、 损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是 由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,机器、 设备精度不够,使密封面没有完全贴合, 都会造成介质泄漏。如果是轴套漏,则是 轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够 或损坏。
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十、机械密封检修案例
2、#1月19日22:50检修完毕试运,机封漏水,退
泵后更换新机封试运仍然漏水,从两次机封损坏
的情况看出,破损的位置均处于静环最上方,第
二次更换的机封动环内圈有明显高温发黑痕迹,
破损的原因是局部接触动静环碰摩产生高温损坏
所致。#6机#1前置泵大修之后存在设备缺陷,前
置泵非驱动端轴承座垂立面进行了加工车削处理,
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七、机封失效形式
2.周期性或阵发性泄漏。机械密封的转子组件 周期性振动、轴向窜动量太大,都会造成泄漏。 机械密封的密封面要有一定的比压,这样才能 起到密封作用,这就要求机械密封的弹簧要有 一定的压缩量,给密封端面一个推力,旋转起 来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证 这一个比压,机械密封要求泵轴不能有太大的 窜量,一般要保证在0.25mm以内。但在实际 设计当中,由于设计的不合理,往往泵轴产生 很大的窜量,对机械密封的使用是非常不利的。
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一、机械密封的工作原理
机械密封是解决旋转轴与泵壳之间密封的元器件。 它是由一个或多个垂直与泵轴作相对滑动的端面在 流体压力或补偿力(加载弹力)作用下,保持端面 贴合并配以辅助密封而达到阻止泄漏的机械装置。 如下图
1、工作原理
如图1所示:轴通过紧定螺钉(5)和传动座(4 ),带动动环(2)旋转,静环(1)在防转销(7) 作用下固定不动,依靠介质压力和弹簧力使动静环之 间的密封端面紧密贴合,阻止了介质的泄漏。摩擦副 表面磨损后,在弹性元件(3)的推动下实现补偿。 为了防止介质通过动环与轴之间泄漏,装有动环密封 圈(6) 而静环密封圈(8)则阻止了介质沿静环和压 盖(9)之间的泄漏。
2、机械密封压缩量的测量
1)用深度尺测出从轴套底部到轴套内轴肩处的数值m1,然后测出从轴 套底部到动环密封面的数值m2,L2=m1-m2。L2为动环未压缩前的数值 ,然后测出静环密封面到机封压盖密封面的距离L1,则此机封压缩前 的数值为S1=L2+L1(如果静环密封面低于机封压盖密封面,则此机封 未压缩前的数值为L2-L1)
2)测出轴肩到泵托架接触面的距离n1,泵盖接触面到压 盖接触面的距离n2,S2=n1+n2为机封压缩后的数值。 3)压缩量S=S1-S2。压缩量随轴径的增加而增加,数 值一般在3—8mm之间。
六、机械密封的泄露原因分析及处理
离心泵机械密封种类繁多,型号各异,但它们的泄漏点基本上都表现 在6处: ①动、静环端面处; ②静环与静环盒的辅助密封处; ③动环与 轴套的辅助密封处; ④静环盒与密封泵体之间的密封处; ⑤轴套与泵 轴之间的密封处; ⑥动环镶嵌结构配合处。
3、弹性元件材料
1)弹簧材料 对弹簧材料的要求是:弹性好,耐介质 腐蚀。常用弹簧材料有不锈弹簧钢(1Cr18Ni9Ti等)、铬钢 (3Cr13、4Cr13等)、碳索弹簧钢(60si2Mn等)和磷青铜。 2)波纹管材料 对波纹管材料的要求是:良好的焊接 性能、较大的弹性、一定的耐腐蚀性。常用的波纹管材料 有铁基、铜基和镍基合金以及钛材等,一般以钛基中的镍 铬奥氏体带材为主,尤以1Cr18Ni12Mo2Ti用得最多。高 镍弹性合金被认为是制作波纹管较理想的材料,含铝的材 料用一般焊接技术时会遇到困难。目前国外用得最多的波 纹管材料有AM350(近似Cr16Ni45MnMo3N )属于固溶 体、低强度、低硬度、高延伸率。
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3)105、111型机械密封
105型为非平衡型,111型为平衡型,与和第一种型式比 较,不同的是弹性元件为多个沿周向均匀布置的小弹 簧,传动方式是靠传动螺钉,通常也按内流内装式设 计。
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第一节 机械密封原理和基本结构型式
一、密封原理和特点
1.结构
(1)组成
1
2 3 4
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-精紧选定课螺件钉PPT
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(2)固定
1
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3 4
9
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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
高压、高温、高真空、高转速、大 直径密封不能解决
可以
加工要求一般,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。
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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。
机械密封工作原理 ppt课件
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一、测绘工具的准备
游标卡尺 深度尺 内六角扳手 活动口扳手 测绘用纸及笔 其他工具
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二、原机封的基本信息
机封型号 机封编号 生产厂家 材料配对
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三、基本尺寸结构的测绘
n- - D 4
D3 D1
填料腔
D2
L1
L2
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1.2、机械密封工作原理:由于两个密封端面的紧密贴合,
使密封端面之间的交界形成一微小间隙,当有压介质通过此间隙时, 形成极薄的液膜,形成一定的阻力,阻止介质向外泄露,又使端面 得以润滑,由此获得长期的密封效果。
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2、机械密封的基本组成及作用 2.1机封主要由动环静环、弹力装置、辅助密封件组成。
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2.3机封在泵中的位置
填料函
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轴 联轴器
电机
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2.4机封安装的位置
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2.5各组成零件介绍及作用
动环和静环:动环的材料可采用高合金钢,硬质合金,铸铁等,
在腐蚀性介质一般推荐用不锈钢表面堆焊硬质合金或新型碳化硅 陶瓷,既可耐磨又可耐腐蚀,静环可采用铸铁,青铜合金,也可 用浸渍后的石墨或聚四氟乙烯。 弹簧装置:弹簧以合适的弹簧比压保持动静环端面缓冲接触(弹 簧作用于密封端面的压紧力称为弹簧比压)。 辅助密封件:形式有O型圈,V型,方形环,梯形环等。材料有人 工合成橡胶,例如丁腈,氟橡胶,三元乙丙等
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3.2与填料密封的比较示意图