机械密封培训课件
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机械密封培训讲义
2020/8/5
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机械密封端面比压、弹簧比压和载荷系数推荐值
密封类型
端面比压Mpa 弹簧比压Mpa 载荷系数K
内流式 非平衡式 0.3-0.6
0.08-0.3
1.15-1.30
平衡式 0.3-0.6 外流式 非平衡式 0.3-0.5
0.08-0.3 0.1-0.3
0.55-0.85 1.2-1.3
2020/8/5
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13、载荷系数K ：
介质压力对补偿环的有效作用A面积与密封端面面积S之比： K=A/S
K=（d22－d02）/（d22－d12）
d0为介质分界圆直径
当K≥1时，机械密封为非平衡型；使用压力：小于0.7Mpa
当K＜1时，机械密封为平衡型；使用压力：大于（0.6-09）Mpa
当K＜0时，机械密封为过平衡型；极少使用；
（九）内装式和外装式机械密封（图1-3）
（1） 内装式：静环装在压盖内侧，静环端面面向工作腔。
（用于温度、压力较高，腐蚀性不强的场合）
（2） 外装式：静环装在压盖外侧，静环端面背向工作腔。
平衡式 0.3-0.5
0.1-0.3
0.65-0.8
过平衡式 0.2-0.4
-------
-0.35—-0.15
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PV值
密封端面的摩擦热同时取决于压力和速度。密封端面的 性质要考虑P、V的乘积，即PV值。
PV值过大：液膜气化，密封失效，端面严重磨损。因此 对一定摩擦系数的端面材料组对，对某种介质有一许用PV值。 P：端面比压 V=π（d1＋d2）n/120×10－3 PV＜［PV］
3）闭合力：由密封流体压力和弹性元件弹力作用于补偿 环使之对于非补偿环趋于闭合的力；
机械密封培训课件
或压缩量。一般情况下，
按拆卸原机械密封时的记 录尺寸并根据磨损程度作 适当的调整即可。在拧紧
紧定螺钉时，一定要用深
度尺检测密封面的端跳动 不得大于0.025mm。对于 双端面机封，只须将防转
3、安装静环应确保与
压盖或后盖密封平面平
行并安装到位。
螺钉拧入防转槽上进回转
半圈即可（注意检查其左 右移动是否自如）。但须
泛，常与碳石墨、碳化硅、硬质合
金相配对，组成密封摩擦副，密封 环常用硬质合金材料主要有钴基硬 质合金（如YG6、YG8）和镍基硬
质合金（如WN7、YN10等），钴基
硬质合金与镍基硬质合金相比，硬 度要高一些，但是镍基硬质合金的 耐腐蚀性能则要好一些 。
机械密封环常用的材料
碳化硅（SiC）
碳化硅属于工程陶瓷，在我 国是近十几年发展起来的新型 材料，由于其超强的硬度、极 好的耐磨性能、导热性能和良 好的耐腐蚀性能以及具有一定 的自润滑性能，发展迅速，在 相当场合，已经取代了硬质合 金、氧化铝陶瓷、氮化硅等硬 质材料，与碳化硅配对的常用 材料主要有碳石墨、硬质合金、
B1472标准系列的
泵用机械密封，如 非平衡型（103、1 04、105、 GX等系 列）、 平衡型（1 GY等系列）；耐酸 泵用系列机械密封； DB金属波纹管系列 等等，另一类是以 引进的（符合ISO3 069标准）59U、5 9B、等系列机械密 封；
当前我国机械密封生产厂家实际情况简介
• • • • • • • • • • • • •
A 辽宁省丹东市 1克隆集团 2一正公司 3 东升公司 4 诚海密封件 5 凤城平旭密封件制造公司 6 金属密封公司 7凯明流体密封有限公司 8 北辰机械制造有限公司 B 甘肃 刘家峡密封研究所 大连 波格曼 C 浙江 奉化（上海民联生产基地） E 四川 1新日 2 成都干气密封厂 F 山东 1 双强 （博利得） 2 东营市东石化工机械厂 天津干气密封 张家港华青科技有限公司等
机械密封全面讲解课件
2019/9/5
11
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。
2019/9/5
12
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。
（1）内流式：泄漏方向朝向轴心。（一般密封都采用 这
种结构）
（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
2019/9/5
1
一、机械密封原理 二、机械密封的基本零件 三、机械密封的计算 四、机械密封用材料 五、机械密封辅助系统 六、机械密封性能的影响因素 七、石化行业典型泵的密封 八、机械密封的安装和使用 九、机械密封故障分析 十、补充内容
2019/9/5
2
（一）定义与组成（图1-1）
2019/9/5
（2）静止式：补偿机构（弹性元件）不随轴旋转。（用于高速）
2019，静环端面面向工作腔。
（用于温度、压力较高，腐蚀性不强的场合）
（2） 外装式：静环装在压盖外侧，静环端面背向工作腔。
（用于低压、腐蚀性强的场合）
2019/9/5
9
（一般和内装式、外装式一致）
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
机械密封知识PPT页
6
配对方法： 当介质粘度小，润滑性差时，采用金属配各种非金 属（因为大多数非金属材料都有自润滑作用）；当 介质粘度较大时，采用金属与金属配对。
加工精度 由于摩擦副的端面要起密封作用，并且摩擦环要相 互滑动摩擦，故端面的加工精度影响着密封的效果 和使用寿命。
7
（2）弹簧加荷装置
作用：产生压紧力，保持动、静环端面紧密接触，且 是一个缓冲元件，可以补偿轴的跳动及加工误差而引 起的摩擦面不贴合。 把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧 比压ps，那么ps的作用有两点：①起动停车或介质压 力波动时，使密封面维持足够的比压；②克服密封圈 与轴的摩擦力，保持动环沿轴向移动，以补偿端面的 磨损。 因此有人把机械密封定义为：机械密封是一种带有缓 冲机构，并通过与旋转轴大体垂直做相对转动的密封 端面进行密封的装置。
⑥ 对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；
⑦ 适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各
种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
① 结构较复杂，对制造加工要求高；
缺 ② 安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的安装技术水平； 点 ③ 发生偶然事故时，处理比较困难；
④ 一次性投资高。
9
表3-1机械密封与填料密封的比较
机械密封知识
何兵
2014年3月26日
1
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-紧定螺钉
2
（2）固定
1
2
配对方法： 当介质粘度小，润滑性差时，采用金属配各种非金 属（因为大多数非金属材料都有自润滑作用）；当 介质粘度较大时，采用金属与金属配对。
加工精度 由于摩擦副的端面要起密封作用，并且摩擦环要相 互滑动摩擦，故端面的加工精度影响着密封的效果 和使用寿命。
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（2）弹簧加荷装置
作用：产生压紧力，保持动、静环端面紧密接触，且 是一个缓冲元件，可以补偿轴的跳动及加工误差而引 起的摩擦面不贴合。 把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧 比压ps，那么ps的作用有两点：①起动停车或介质压 力波动时，使密封面维持足够的比压；②克服密封圈 与轴的摩擦力，保持动环沿轴向移动，以补偿端面的 磨损。 因此有人把机械密封定义为：机械密封是一种带有缓 冲机构，并通过与旋转轴大体垂直做相对转动的密封 端面进行密封的装置。
⑥ 对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；
⑦ 适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各
种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
① 结构较复杂，对制造加工要求高；
缺 ② 安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的安装技术水平； 点 ③ 发生偶然事故时，处理比较困难；
④ 一次性投资高。
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表3-1机械密封与填料密封的比较
机械密封知识
何兵
2014年3月26日
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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-紧定螺钉
2
（2）固定
1
2
机械密封介绍(共90张PPT)
高温作业。当摩檫面积储高温不易散发时，引起树脂析出焦化 ，石墨呈粉状脱落，由系统故障或冷却效能缺乏引起。
Standard Mechanical Seals
59
，
c. 高速。高速很容易在摩檫面积储高温，冷却不充分立即引起故 障。
d. 颗粒、结晶物，通常二个面都是硬材料。
e. 盐类溶液，须保持封液的温度、浓度，使无盐粒析出
故障可分为有形和无形二种。
有形故障比较好找，也容易寻到病根。
Standard Mechanical Seals
58
典型的有形故障例证
1. 卸压时大量泄漏，是压力变形的表现，拆检密封面可见V形间隙 。
可用增强环强度，调整平衡度解决。
密封面磨损快
当封压超过30bar时，密封面的磨损显著加快，假设允许有点泄 漏，密封厂大多会制成动力密封。
第一章
密封原理
Standard Mechanical Seals
1
第一节 绪论
机械密封是通过结构转换,将 伸出轴与静止部件的密封结构，由
填料的径向接触、转换成轴向接触
的一种结构。
Standard Mechanical Seals
2
它的优点是
二个接触平面可以做得很精确.
平面磨损后，可以自动补偿。
气体密封 高速很容易在摩檫面积储高温，冷却不充分立即引起故障。
缩机、釜等得到广泛应用。
博格曼公司给了一个正常密封的泄漏量公式：
次级密封圈,通常是橡胶O形圈或四氟圈。
可用增强环强度，调整平衡度解决。
串联密封常用的一种系统。
停堆冷却泵〔秦山二期〕 5 称过平衡型密封 它是一种不稳 高温泵的紧定螺钉要拧紧封固；
Standard Mechanical Seals
Standard Mechanical Seals
59
，
c. 高速。高速很容易在摩檫面积储高温，冷却不充分立即引起故 障。
d. 颗粒、结晶物，通常二个面都是硬材料。
e. 盐类溶液，须保持封液的温度、浓度，使无盐粒析出
故障可分为有形和无形二种。
有形故障比较好找，也容易寻到病根。
Standard Mechanical Seals
58
典型的有形故障例证
1. 卸压时大量泄漏，是压力变形的表现，拆检密封面可见V形间隙 。
可用增强环强度，调整平衡度解决。
密封面磨损快
当封压超过30bar时，密封面的磨损显著加快，假设允许有点泄 漏，密封厂大多会制成动力密封。
第一章
密封原理
Standard Mechanical Seals
1
第一节 绪论
机械密封是通过结构转换,将 伸出轴与静止部件的密封结构，由
填料的径向接触、转换成轴向接触
的一种结构。
Standard Mechanical Seals
2
它的优点是
二个接触平面可以做得很精确.
平面磨损后，可以自动补偿。
气体密封 高速很容易在摩檫面积储高温，冷却不充分立即引起故障。
缩机、釜等得到广泛应用。
博格曼公司给了一个正常密封的泄漏量公式：
次级密封圈,通常是橡胶O形圈或四氟圈。
可用增强环强度，调整平衡度解决。
串联密封常用的一种系统。
停堆冷却泵〔秦山二期〕 5 称过平衡型密封 它是一种不稳 高温泵的紧定螺钉要拧紧封固；
Standard Mechanical Seals
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机械密封知识
LOREM IPSUM DOLOR LOREM
机械密封的发展历程
•
最早在19世纪末期出现机械密封的雏形,结构相当 简单，仅由一个橡胶弹性体和金属（壳体）相摩擦， 来完成旋转轴的密封。 • 二战期间,美国开始在化工流程泵上使用机械密封, 二战后,随着各类化工行业的迅猛发展，机械密封在西 方国家发展相当迅速,至70年代,西方国家的炼油行业的 流程泵80%采用机械密封,机械密封的应用范围也迅速 扩大。其结构类型、端面材料的使用也迅速增加和改 进。 • 我国在50年代末期，开始进行机械密封的研究，至70 年代,形成了我国标准的JB1472标准的泵用和HG5748-78；HG5-751~756-78釜用两大系列机械密封，奠 定了我国机械密封行业的基础。
A 辽宁省丹东市 1克隆集团 2一正公司 3 东升公司 4 诚海密封件 5 凤城平旭密封件制造公司 6 金属密封公司 7凯明流体密封有限公司 8 北辰机械制造有限公司 B 甘肃 刘家峡密封研究所 大连 波格曼 C 浙江 奉化（上海民联生产基地） E 四川 1新日 2 成都干气密封厂 F 山东 1 双强 （博利得） 2 东营市东石化工机械厂 天津干气密封 张家港华青科技有限公司等
机械密封雏形
旋转轴
金属壳体
弹性橡胶
常用的机械密封结构型式
目前，国内泵用机械密封主 要有两大类，一类 是我国自主开发的J
金属波纹管机械密封主
要以丹东克隆为 代表DB系列和以 西安永华引进的 600系列金属波 纹管机械密封； 另外，外装式机械密封 主要有WB2、 1 52 等系列耐酸泵 用机械密封； 我国在推行ISO标准过 程中，各生产厂 家也相继开发了 一些符合ISO306 9标准（国内标 准号GB/T6556）
高参数密封
高参数密封一直
是密封行业的发展方向，
如干气密封，超大直径密 封，超高压密封等等，主 要是随着石化产品的进一 步深加工，装置参数越来 越高，原子能行业单机功 率越来越大，研究这类密
封一方面是拓宽机械密封
的应用领域，另一方面也 是满足这些行业的需要。
研究如何提高机械密封的工 作可靠性和延长机械 密封的使用寿命。
碳化硅、填充聚四氟乙烯等 。
碳化硅主要有三种类型：a、热 压烧结碳化硅；b、无压烧结碳 化硅；c、反应烧结碳化硅。
机械密封环常用的材料
氧化铝陶瓷
目前，国内使用的氧化铝 陶瓷大致有99瓷和95瓷两 种；99瓷纯度高，耐腐蚀性 能好，主要用于耐酸泵外装 式机械密封，95瓷耐腐蚀性 能较差，但制造成本极低， 可以大批量生产，主要用于 农用泵、汽车冷却泵等轻型
（3）根据工作转速确定采 用补偿环旋转式还 是非旋转式；
有毒、贵重等确定 选用双端面还是单 端面机械密封； （4）根据现场使用条件确 定是否需要或选用 哪种密封辅助系统； （5）根据介质的腐蚀性等 确定机械密封使用 的材料。
泵用机械密封的发展趋势
近些年来，在机械密封领域的研究 主要主要集中在两个方面：
5、将机封压盖与后 盖联接好即安装完成。
根据密封面的摩损程度适 当加调整垫调整压缩量 （可在静环后加减密封垫， 也可在压盖与后盖间加减 密封垫）。
运转与维护
1 严禁无介质 空运转防止 烧坏密封环及密封圈。
2 高温泵要确保冷却水
充足、水质良好。
3 确保转动轴平稳震动
转子窜动符合要求。
4 确保辅助系 统工作正常。
2、静环与压盖的辅助密
封件处：“O”形圈太硬，
浮动性和缓冲性差。
4、压盖与密封体（后 盖）之间静密封。
6、动、静环镶嵌结构
5、轴套与轴的静
也可能在配合处泄漏。
密封。
机械密封的基本类型
• • • • • • • •
1、基本概念： 首先明确两个概念 （1）密封头：通常把具有弹性元 件使主密封环作轴向位移追随之 配对密封环的组件叫做密封头。 （2）、把无弹性元件的配对密封 环组件叫密封座 2、普通型机械密封通常按密封头 安装位置分为：内装式和外装式 按介质作用在密封端面上的 压力{轴向力}卸荷程度分为：平 衡型和非平衡型、 按弹性元件的结构和布置分： 单弹簧、多弹簧、波纹管、等. 按密封头和密封面的数目分： 单端面和多端面（双端面）
5、冲蚀（刷）磨损： 由于液体或气体高速流
动产生剥蚀作用造成的。
机械密封的辅助系统
1 密封油系统（确
保油质和油压）。
2 冷却水系统（确保水 量和水质特别是硬度）
3 自冲洗系统 （确保流量）
机械密封的故障分析
• • • • • • • • • • • • • • • • •
1、收集整套密封元件进行查找。 2、检查磨损痕迹 （1）、磨痕变宽：表明电机、泵头严重不对中转子径向跳动： 原因：（a）轴承损坏 （b）轴抖动或轴变形 （c）轴弯曲 （d）泵气蚀产生 振动。 （e）联轴器未对中 （g）密封静坏倾斜。 （2）、磨痕变窄：表明密封超压，密封设计有误，选高压或高温机封。 （3）、无磨痕：可能是压盖代替静环与静环背部对磨运转（防转销松动 }。 （4）无磨痕但有亮点：超压或表面粗糙或是压盖压不均匀。 3、检查密封面 (1)断裂：一般发生在陶瓷环上.高温拒用陶瓷（150°C以上） （2）硬密封面深痕:因为固体颗粒会埋入软密封面内并生成磨削性结晶体磨削硬密 封面. 4、传动件磨损：机封环传动销的磨损。 5、检查弹性元件 （1）、弹簧和波纹管断裂。 （2）、弹簧卡住。 （3）、 弹性体断裂、硬化或损坏。 6、检查磨擦碰撞情况。
泛，常与碳石墨、碳化硅、硬质合
金相配对，组成密封摩擦副，密封 环常用硬质合金材料主要有钴基硬 质合金（如YG6、YG8）和镍基硬
质合金（如WN7、YN10等），钴基
硬质合金与镍基硬质合金相比，硬 度要高一些，但是Leabharlann 基硬质合金的 耐腐蚀性能则要好一些 。
机械密封环常用的材料
碳化硅（SiC）
碳化硅属于工程陶瓷，在我 国是近十几年发展起来的新型 材料，由于其超强的硬度、极 好的耐磨性能、导热性能和良 好的耐腐蚀性能以及具有一定 的自润滑性能，发展迅速，在 相当场合，已经取代了硬质合 金、氧化铝陶瓷、氮化硅等硬 质材料，与碳化硅配对的常用 材料主要有碳石墨、硬质合金、
3、 确认机械密封的型号 及生产厂家，以确保机械密 封的工作参数和应用。对于 单端面机械密封的维修，在
2、 应确保系统已经关闭 切除、无介质泄漏，并处
于无压及安全温度状态。
4、 检查泵轴向窜量，不 允许超过±0.05mm,如有 轴套，不允许轴套有轴向 移动。 轴或轴套直径（mm）16~ 28 、 30~60 、 65~80 、 85~100径向跳动允差(mm)
B1472标准系列的
泵用机械密封，如 非平衡型（103、1 04、105、 GX等系 列）、 平衡型（1 GY等系列）；耐酸 泵用系列机械密封； DB金属波纹管系列 等等，另一类是以 引进的（符合ISO3 069标准）59U、5 9B、等系列机械密 封；
当前我国机械密封生产厂家实际情况简介
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拆除轴套前应测量其相对位
置尺寸并记录，以确保机械 密封压缩量的准确调整。
5、 检查安装机械密封
0.06 、0.08 、0.10 、0.1 2
的轴或轴套的径向跳动
是否在允许值内。
安装
1、清洁密封腔 体。
2、为减少摩擦应用水或酒 精润滑，或用硅脂润滑、 所有O形圈需用油脂润滑配 合的表面。 4、安装动环时，对于单端 面机封应保证其工作高度
机械密封 。
机械密封的选型
据国内的统计资料和国外 的资料介绍，在早期失效 （寿命极短）的机械密封中， 有25-30%是因为安装问题， 30%以上的原因是选型（用 材）不当造成的。 机械密封的选型非常重要， 机械密封的选型主要考虑
以下几个方面：
（1）密封的工作参数：如 工作压力；介质温度；工作 转速；
3、运转中不 用调整。 5、密封压力 高。
机械密封的磨损
2、磨料磨损：两个粗糙的 表面发生碾削作用或由于
1、粘着磨损：两种滑
密封缝隙中外来杂物充做
磨料所引起的。
动摩擦副材料表面力互
相吸引或压缩比大所形 成的。 3、磨蚀磨损：由于化 学腐蚀所引起的缝隙温 度高时最容易发生这类 磨损。
4、表面疲劳磨损：滑 动表面的疲劳裂纹和热 应力裂纹所引起的。
• Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua.
机械密封的特点
1、泄露量可以
限制到很少。
2、使用寿命 长。 4、耐振性好 6、结构复杂 拆装不便。
（2）密封的介质性质：如 介质粘度、润滑性、挥发 性、腐蚀性等；
（3） 密封安装空间：如 轴向尺寸、径向尺寸、内装、 外装等；
（4） 密封的工作条件： 如有无冲洗等条件。
机械密封的选型
（1）根据工作压力确定 采用平衡型还是非 平衡型结构；（2） 根据密封介质的性 质，如易燃、易爆、
机械密封的选型 步骤大致是：
典型机械密封结构示意图
叶轮端
静环 动环 座
静环密封 圈 弹簧
动环 弹簧 座
动环 密封圈 紧定 螺钉
机械密封的可能泄漏途径：
1、端面摩擦副的密封面处： 光洁度要求▽10~▽11，不 平直度＜0.9微米。注意耐 磨耐腐，选用合适的几何参 数和性能参数。 3、动环与轴（或轴套）的 辅助密封件处：防止锈蚀， 水垢或化学反应物料堆积而 造成动环不能动。（为什么 污水、结晶介质要选用双端 面机封？）
机械密封的基本构件及其作用：
• • • • • • • • • • • • • • 1、 动环和静环（1）作用：保持密封面紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。 （2）要求：具有良好的耐磨性和耐腐蚀性；动环要有良好 的追随性（自动补偿密封面的磨损）；动、静环具有浮动性，起缓冲作用。 2、弹性元件：弹簧、波纹管等。 （1）作用：起预紧、补偿及缓冲的作用， （2）要求：使密封面产生一个合理的比压，保证端面摩擦副良好的贴合 和动环的追随性，材料要求耐腐蚀和抗疲劳强度。 3、 辅助元件（O性圈、V性圈、楔形圈等） （1）作用：主要起静环和动环的密封作用，同时起浮动和缓冲作用也就是说 起辅助密封作用（静密封点}。 （2）要求：耐热或耐寒并能与介质相容。 4、 传动件（传动销、传动环、传动座等） （1）作用：将轴的转矩传给转动密封环{动环}。 （2）要求：材料耐磨耐腐有足够的强度。 5、 紧固件（紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套） （1）作用：起到静、动环的定位，固紧作用，保证摩擦副密封面处于正确的 位置，并保持良好贴合的弹簧比压。 （2）要求：注意安装密封环的导向测角和压缩量。
LOREM IPSUM DOLOR LOREM
机械密封的发展历程
•
最早在19世纪末期出现机械密封的雏形,结构相当 简单，仅由一个橡胶弹性体和金属（壳体）相摩擦， 来完成旋转轴的密封。 • 二战期间,美国开始在化工流程泵上使用机械密封, 二战后,随着各类化工行业的迅猛发展，机械密封在西 方国家发展相当迅速,至70年代,西方国家的炼油行业的 流程泵80%采用机械密封,机械密封的应用范围也迅速 扩大。其结构类型、端面材料的使用也迅速增加和改 进。 • 我国在50年代末期，开始进行机械密封的研究，至70 年代,形成了我国标准的JB1472标准的泵用和HG5748-78；HG5-751~756-78釜用两大系列机械密封，奠 定了我国机械密封行业的基础。
A 辽宁省丹东市 1克隆集团 2一正公司 3 东升公司 4 诚海密封件 5 凤城平旭密封件制造公司 6 金属密封公司 7凯明流体密封有限公司 8 北辰机械制造有限公司 B 甘肃 刘家峡密封研究所 大连 波格曼 C 浙江 奉化（上海民联生产基地） E 四川 1新日 2 成都干气密封厂 F 山东 1 双强 （博利得） 2 东营市东石化工机械厂 天津干气密封 张家港华青科技有限公司等
机械密封雏形
旋转轴
金属壳体
弹性橡胶
常用的机械密封结构型式
目前，国内泵用机械密封主 要有两大类，一类 是我国自主开发的J
金属波纹管机械密封主
要以丹东克隆为 代表DB系列和以 西安永华引进的 600系列金属波 纹管机械密封； 另外，外装式机械密封 主要有WB2、 1 52 等系列耐酸泵 用机械密封； 我国在推行ISO标准过 程中，各生产厂 家也相继开发了 一些符合ISO306 9标准（国内标 准号GB/T6556）
高参数密封
高参数密封一直
是密封行业的发展方向，
如干气密封，超大直径密 封，超高压密封等等，主 要是随着石化产品的进一 步深加工，装置参数越来 越高，原子能行业单机功 率越来越大，研究这类密
封一方面是拓宽机械密封
的应用领域，另一方面也 是满足这些行业的需要。
研究如何提高机械密封的工 作可靠性和延长机械 密封的使用寿命。
碳化硅、填充聚四氟乙烯等 。
碳化硅主要有三种类型：a、热 压烧结碳化硅；b、无压烧结碳 化硅；c、反应烧结碳化硅。
机械密封环常用的材料
氧化铝陶瓷
目前，国内使用的氧化铝 陶瓷大致有99瓷和95瓷两 种；99瓷纯度高，耐腐蚀性 能好，主要用于耐酸泵外装 式机械密封，95瓷耐腐蚀性 能较差，但制造成本极低， 可以大批量生产，主要用于 农用泵、汽车冷却泵等轻型
（3）根据工作转速确定采 用补偿环旋转式还 是非旋转式；
有毒、贵重等确定 选用双端面还是单 端面机械密封； （4）根据现场使用条件确 定是否需要或选用 哪种密封辅助系统； （5）根据介质的腐蚀性等 确定机械密封使用 的材料。
泵用机械密封的发展趋势
近些年来，在机械密封领域的研究 主要主要集中在两个方面：
5、将机封压盖与后 盖联接好即安装完成。
根据密封面的摩损程度适 当加调整垫调整压缩量 （可在静环后加减密封垫， 也可在压盖与后盖间加减 密封垫）。
运转与维护
1 严禁无介质 空运转防止 烧坏密封环及密封圈。
2 高温泵要确保冷却水
充足、水质良好。
3 确保转动轴平稳震动
转子窜动符合要求。
4 确保辅助系 统工作正常。
2、静环与压盖的辅助密
封件处：“O”形圈太硬，
浮动性和缓冲性差。
4、压盖与密封体（后 盖）之间静密封。
6、动、静环镶嵌结构
5、轴套与轴的静
也可能在配合处泄漏。
密封。
机械密封的基本类型
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1、基本概念： 首先明确两个概念 （1）密封头：通常把具有弹性元 件使主密封环作轴向位移追随之 配对密封环的组件叫做密封头。 （2）、把无弹性元件的配对密封 环组件叫密封座 2、普通型机械密封通常按密封头 安装位置分为：内装式和外装式 按介质作用在密封端面上的 压力{轴向力}卸荷程度分为：平 衡型和非平衡型、 按弹性元件的结构和布置分： 单弹簧、多弹簧、波纹管、等. 按密封头和密封面的数目分： 单端面和多端面（双端面）
5、冲蚀（刷）磨损： 由于液体或气体高速流
动产生剥蚀作用造成的。
机械密封的辅助系统
1 密封油系统（确
保油质和油压）。
2 冷却水系统（确保水 量和水质特别是硬度）
3 自冲洗系统 （确保流量）
机械密封的故障分析
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1、收集整套密封元件进行查找。 2、检查磨损痕迹 （1）、磨痕变宽：表明电机、泵头严重不对中转子径向跳动： 原因：（a）轴承损坏 （b）轴抖动或轴变形 （c）轴弯曲 （d）泵气蚀产生 振动。 （e）联轴器未对中 （g）密封静坏倾斜。 （2）、磨痕变窄：表明密封超压，密封设计有误，选高压或高温机封。 （3）、无磨痕：可能是压盖代替静环与静环背部对磨运转（防转销松动 }。 （4）无磨痕但有亮点：超压或表面粗糙或是压盖压不均匀。 3、检查密封面 (1)断裂：一般发生在陶瓷环上.高温拒用陶瓷（150°C以上） （2）硬密封面深痕:因为固体颗粒会埋入软密封面内并生成磨削性结晶体磨削硬密 封面. 4、传动件磨损：机封环传动销的磨损。 5、检查弹性元件 （1）、弹簧和波纹管断裂。 （2）、弹簧卡住。 （3）、 弹性体断裂、硬化或损坏。 6、检查磨擦碰撞情况。
泛，常与碳石墨、碳化硅、硬质合
金相配对，组成密封摩擦副，密封 环常用硬质合金材料主要有钴基硬 质合金（如YG6、YG8）和镍基硬
质合金（如WN7、YN10等），钴基
硬质合金与镍基硬质合金相比，硬 度要高一些，但是Leabharlann 基硬质合金的 耐腐蚀性能则要好一些 。
机械密封环常用的材料
碳化硅（SiC）
碳化硅属于工程陶瓷，在我 国是近十几年发展起来的新型 材料，由于其超强的硬度、极 好的耐磨性能、导热性能和良 好的耐腐蚀性能以及具有一定 的自润滑性能，发展迅速，在 相当场合，已经取代了硬质合 金、氧化铝陶瓷、氮化硅等硬 质材料，与碳化硅配对的常用 材料主要有碳石墨、硬质合金、
3、 确认机械密封的型号 及生产厂家，以确保机械密 封的工作参数和应用。对于 单端面机械密封的维修，在
2、 应确保系统已经关闭 切除、无介质泄漏，并处
于无压及安全温度状态。
4、 检查泵轴向窜量，不 允许超过±0.05mm,如有 轴套，不允许轴套有轴向 移动。 轴或轴套直径（mm）16~ 28 、 30~60 、 65~80 、 85~100径向跳动允差(mm)
B1472标准系列的
泵用机械密封，如 非平衡型（103、1 04、105、 GX等系 列）、 平衡型（1 GY等系列）；耐酸 泵用系列机械密封； DB金属波纹管系列 等等，另一类是以 引进的（符合ISO3 069标准）59U、5 9B、等系列机械密 封；
当前我国机械密封生产厂家实际情况简介
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拆除轴套前应测量其相对位
置尺寸并记录，以确保机械 密封压缩量的准确调整。
5、 检查安装机械密封
0.06 、0.08 、0.10 、0.1 2
的轴或轴套的径向跳动
是否在允许值内。
安装
1、清洁密封腔 体。
2、为减少摩擦应用水或酒 精润滑，或用硅脂润滑、 所有O形圈需用油脂润滑配 合的表面。 4、安装动环时，对于单端 面机封应保证其工作高度
机械密封 。
机械密封的选型
据国内的统计资料和国外 的资料介绍，在早期失效 （寿命极短）的机械密封中， 有25-30%是因为安装问题， 30%以上的原因是选型（用 材）不当造成的。 机械密封的选型非常重要， 机械密封的选型主要考虑
以下几个方面：
（1）密封的工作参数：如 工作压力；介质温度；工作 转速；
3、运转中不 用调整。 5、密封压力 高。
机械密封的磨损
2、磨料磨损：两个粗糙的 表面发生碾削作用或由于
1、粘着磨损：两种滑
密封缝隙中外来杂物充做
磨料所引起的。
动摩擦副材料表面力互
相吸引或压缩比大所形 成的。 3、磨蚀磨损：由于化 学腐蚀所引起的缝隙温 度高时最容易发生这类 磨损。
4、表面疲劳磨损：滑 动表面的疲劳裂纹和热 应力裂纹所引起的。
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机械密封的特点
1、泄露量可以
限制到很少。
2、使用寿命 长。 4、耐振性好 6、结构复杂 拆装不便。
（2）密封的介质性质：如 介质粘度、润滑性、挥发 性、腐蚀性等；
（3） 密封安装空间：如 轴向尺寸、径向尺寸、内装、 外装等；
（4） 密封的工作条件： 如有无冲洗等条件。
机械密封的选型
（1）根据工作压力确定 采用平衡型还是非 平衡型结构；（2） 根据密封介质的性 质，如易燃、易爆、
机械密封的选型 步骤大致是：
典型机械密封结构示意图
叶轮端
静环 动环 座
静环密封 圈 弹簧
动环 弹簧 座
动环 密封圈 紧定 螺钉
机械密封的可能泄漏途径：
1、端面摩擦副的密封面处： 光洁度要求▽10~▽11，不 平直度＜0.9微米。注意耐 磨耐腐，选用合适的几何参 数和性能参数。 3、动环与轴（或轴套）的 辅助密封件处：防止锈蚀， 水垢或化学反应物料堆积而 造成动环不能动。（为什么 污水、结晶介质要选用双端 面机封？）
机械密封的基本构件及其作用：
• • • • • • • • • • • • • • 1、 动环和静环（1）作用：保持密封面紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。 （2）要求：具有良好的耐磨性和耐腐蚀性；动环要有良好 的追随性（自动补偿密封面的磨损）；动、静环具有浮动性，起缓冲作用。 2、弹性元件：弹簧、波纹管等。 （1）作用：起预紧、补偿及缓冲的作用， （2）要求：使密封面产生一个合理的比压，保证端面摩擦副良好的贴合 和动环的追随性，材料要求耐腐蚀和抗疲劳强度。 3、 辅助元件（O性圈、V性圈、楔形圈等） （1）作用：主要起静环和动环的密封作用，同时起浮动和缓冲作用也就是说 起辅助密封作用（静密封点}。 （2）要求：耐热或耐寒并能与介质相容。 4、 传动件（传动销、传动环、传动座等） （1）作用：将轴的转矩传给转动密封环{动环}。 （2）要求：材料耐磨耐腐有足够的强度。 5、 紧固件（紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套） （1）作用：起到静、动环的定位，固紧作用，保证摩擦副密封面处于正确的 位置，并保持良好贴合的弹簧比压。 （2）要求：注意安装密封环的导向测角和压缩量。