机械密封基础知识简介
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
机械密封基础知识1.机械密封1.1 机械密封的定义机械密封是指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）的作用下，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。
1.2 机械密封的组成（1）主要部件，包括动环和静环;（2）辅助密封件，主要是指密封圈;（3）弹力补偿机构，主要包括弹簧和推环;（4）传动件，弹箕座以及键或者是各种各样的螺钉。
1.3 机械密封的分类按照弹簧元件是旋转还是静止，可分为旋转型和静止型两;按照密封介质泄漏方向划分，可分为内流式和外流式两类;按照介质于端面所引起卸载情况，可划分为平衡式和非平衡式两类;按照静环位置划分，可分为内装式和外装式;按照密封腔内温度划分，可分为高温密封、中温密封、普温密封和低温密封四类;按照密封腔内压力，可分为超高压机械密封、高压机械密封、中压机械密封和低压机械密封;按照弹簧个数划分，可分为单弹簧式和多弹簧式;按照非接触式机械密封结构，可划分为流体静压式、流体动压式和干气密封式;按照弹性元件划分可分为弹簧压缩式和波纹管式。
2.机械密封基本元件及作用（1）动、静环保持紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。
要求动、静环具有良好的耐磨性动环可以轴向移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合，静环有浮动性，起缓冲作用。
（2）弹性元件（弹簧、波纹板、蛇形套等）主要起补偿、预紧及缓冲作用，也是对密封端面产生合理比压的因素.要求始终保持弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦，启动环补偿作用。
材料要求耐腐蚀。
（3）辅助密封（0形环、V形环、楔形环及其他异形密封环）主要起到静环和动环的密封作用，同时也起到浮动性和缓冲的作用。
要求静环的辅助密封元件保证静环与压盖之间的密封性，使静环有一定的浮动性;动环的辅助密封元件保证动环与轴或轴套之间的密封.材料要求耐热、耐寒方面与介质接近。
（4）传动件传动件包括传动销、传动环、传动座、传动套、传动键、传动突耳或牙嵌式联接器，其作用是将轴的转矩传给动环。
最全机械密封知识(概述原理、优缺点、安装使用、渗漏原因、摩擦副材料)
10.常见的渗漏现象
11.机械密封正常运行及维护问题
12.机械密封摩擦副材料宝典
13.机械密封常用型号
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
最全机械密封知识（概述原理、优缺点、安装使
用、渗漏原因、摩擦副材料）
中国工业清洗
导
读
1.机械密封概述
2.机械密封优缺点
3.机械密封工作原理
4.机械密封常用材料选用
5.密封材料的种类及用途
6.机械密封安装、使用技术要领
7.机械密封在工业方面发展及应用
8.机械密封冲洗方案及特点
9.机械密封典型失效原因分析
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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。
（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。
机械密封知识介绍
机械密封知识介绍一、机械密封基本知识：1、机械密封的基本概念：机械密封是指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）的作用下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。
补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。
2、机械密封的组成：主要有以下四类部件。
a．主要密封件：动环和静环。
b．辅助密封件：密封圈。
c．压紧件：弹簧、推环。
d．传动件：弹箕座及键或固定螺钉二、机封工作应注意问题：1、安装时注意事项a、要十分注意避免安装中所产生的安装偏差（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0．05毫米。
（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0．01毫米。
b、弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2．00毫米。
过大会增加端面比压，另速端面磨损。
过小会造成比压不足而不能起到密封作用。
c、动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。
2、拆卸时注意事项a、在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。
可做一对钢丝勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。
如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。
b、如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。
c、对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换，不应重新上紧继续使用。
因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。
三、机封正常运行和维护问题：1、启动前的准备工作及注意事项a、全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。
b、机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。
若泄漏较多，应查清原因设法消除。
如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。
机械密封的基础知识
机械密封的基础知识机械密封因其密封性能好，运行稳定、泄漏少，摩擦功耗低，使用周期长，对轴磨损很小，并能满足多种工况要求，因此被广泛应用。
但结构较为复杂，制造精度高，价格较贵、维修不便。
一、原理及其组成1、机械密封又称为端面密封，其至少有一对垂直于旋转轴线的端面，该端面在流体压力及补偿机械外力（或磁力）的作用下，加之辅助密封的配合，与另一端面保持贴合并相对滑动，从而防止流体泄漏。
由于端面的紧密贴合，使密封端面之间形成微小间隙，当有介质通过此间隙时，形成极薄的液膜，造成阻力防止泄漏，并且润滑端面，获得长期的密封效果。
2、机械密封的基本组成静止环及选转环（动环与静环），通常为研磨面，又称为摩擦副、以弹性元件为主的补充缓冲机构、辅助密封圈、使动环和轴一起旋转的传动部件。
二、机械密封的分类1、按用途分类可分为泵、釜、离心机、风机、潜水泵电机、冷冻机、内燃机、冷却水泵、船用泵以及其他。
2、按作用原理分类密封端面的对数：单端面，双端面，多端面。
其中双端面又分为轴向双端面和径向双端面。
3、按照作用于密封端面流体压力为卸载或不卸载可分为：非平衡式、部分平衡式、全平衡式。
4、按照静止环装于密封端面的内侧或者外侧，分为内装式和外装式。
弹簧设置在流体之内为弹簧内置式、反之为弹簧外置式按照补偿机构弹簧的数量分为单弹簧式、多弹簧式。
5、按照弹性元件是否随轴一起旋转分为旋转式、静止式机械密封。
密封流体在密封端面间的泄漏方向如果与轴旋转的离心方向一致则为内流式，反之为外流式。
6、按照密封端面直接接触与否分为接触式机械密封，反之为非接触式，其又可分为流体静压式及流体动压式。
7、按照有否波纹管情况可分为非波纹管式波纹管式，后者又可分为金属波纹管、四氟波纹管、橡胶波纹管等几种。
8、按照使用工况分类可分为高温机械密封、中温机械密封、常温机械密封及低温机械密封。
-50，80，200，为常用的温度分界线。
9、按密封腔压力分类可分为超高压、高压、低压、常压、负压等几种情况。
机械密封基本知识
缺陷： （1）构造较复杂，对制造加工要求高； （2）安装与更换比较麻烦； （3）发生偶尔事故时，处理比较困难；
酿造车间常用机械密封类型：
常用机械密封
MH12-50A(机械密封)
MH12-50A(水冷机械密封)
糖化物料泵（并 廖泵）
水冷机械密封
机械密封
日新泵
QM108-25(温球密封) LCP-10/162
D
1
C
2
3
B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
机械密封旳主要特点主是密封面 为垂直于旋转轴线旳端面。
3、基本构件
（1）动环和静环 材料 ●很好旳耐磨性，能有减摩作用； ●良好旳导热性，把摩擦热及时传出； ●孔隙率小，构造紧密，以免介质在压力下有渗透； ●动、静环是一对摩擦副，它们旳硬度各不相同。
机械密封技术知识
●机械密封原理和基本构造 ●常用机械密封 ●机械密封旳失效分析 ●机械密封泄漏原因分析
目录
机械密封原理和基本构造
一、密封原理和特点
1、构造 （1）构成
（2）固定 ●紧定螺钉把弹簧固定在轴上
●静环旳周向固定：静环上开槽，然后 经过防转销与静环座固定，而静环座又 与设备联在一起。
1
2 3 4
缩短机械密封旳使用寿命。 b.对于具有固体颗粒介质，密封面进入固体颗粒是造成使密封失效旳主要原因。固体
颗粒进入摩擦副端面起研磨剂作用，使密封发生剧烈磨损而失效。密封面合理旳间隙，以 及机械密封旳平衡程度，还有密封端面液膜旳闪蒸等都是造成端面打开而使固体颗粒进入 旳主要原因。
c.机械密封旳平衡程度也影响着密封旳磨损。
机械密封知识介绍
机械密封知识介绍一、机械密封基本知识：1、机械密封的基本概念：机械密封是指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）的作用下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。
补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。
2、机械密封的组成：主要有以下四类部件。
a．主要密封件：动环和静环。
b．辅助密封件：密封圈。
c．压紧件：弹簧、推环。
d．传动件：弹箕座及键或固定螺钉二、机封工作应注意问题：1、安装时注意事项a、要十分注意避免安装中所产生的安装偏差（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0．05毫米。
（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0．01毫米。
b、弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2．00毫米。
过大会增加端面比压，另速端面磨损。
过小会造成比压不足而不能起到密封作用。
c、动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。
2、拆卸时注意事项a、在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。
可做一对钢丝勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。
如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。
b、如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。
c、对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换，不应重新上紧继续使用。
因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。
三、机封正常运行和维护问题：1、启动前的准备工作及注意事项a、全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。
b、机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。
若泄漏较多，应查清原因设法消除。
如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。
机械密封基础知识讲课
2023机械密封基础知识讲课CATALOGUE目录•机械密封概述•机械密封的组成部分•机械密封的特性•机械密封的选型和使用•机械密封的发展趋势和挑战•机械密封的应用实例01机械密封概述定义机械密封是一种旋转轴用的接触式动密封，它是在流体介质和弹性元件的作用下，两个垂直于轴心、与旋转轴相接触的端面在补偿机构和辅助密封的配合下，进行长期的贴合，并相对滑动，从而防止流体泄漏的密封装置。
作用机械密封在石油化工、制药、造纸、食品、环保等行业得到广泛应用，其作用主要是防止流体或半流体物质沿旋转轴泄漏。
定义和作用机械密封的分类可以分为内装式机械密封和外装式机械密封。
按结构形式分类按弹簧元件分类按密封端面分类按弹簧腔结构分类可以分为弹簧式机械密封和波纹管式机械密封。
可以分为单端面机械密封和双端面机械密封。
可以分为单弹簧腔机械密封和双弹簧腔机械密封。
主要由旋转环、静止环、弹簧、辅助密封件（如O型环等）、弹力补偿机构（如弹簧或波纹管等）和传动件（如螺钉等）组成。
工作原理机械密封的工作原理是利用弹簧或波纹管的弹力作用，将旋转环和静止环压紧在一起，形成密封面，阻止流体的泄漏。
同时，由于旋转环和静止环之间的摩擦作用，可以起到润滑作用，防止固体颗粒在密封面上的沉积，从而保证机械密封的正常工作。
机械密封的基本结构机械密封的原理VS02机械密封的组成部分1密封端面23密封端面是机械密封的主要摩擦副，位于动环和静环之间。
端面位置根据不同的工况，端面的材料可以选择硬质合金、陶瓷、碳化硅等高性能材料。
材料选择为了提高摩擦性能和耐磨性，端面通常进行抛光处理。
表面处理弹簧在机械密封中起到轴向补偿和径向压缩的作用，保证密封端面的紧密贴合。
弹簧作用常用的弹簧有圆柱形弹簧、波形弹簧和螺旋弹簧等。
弹簧类型为了防止密封面干摩擦和杂质堆积，需要配置冲洗系统，如冲洗管路和密封液储存器。
冲洗系统弹簧和冲洗系统辅助密封圈主要起到静环和轴之间的密封作用，以及防止冲洗液进入密封端面的作用。
机械密封基础知识简介
（四）密封材料的种类及用途
密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不 同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同 的适应性。对密封材料的要求一般是：
1） 材料致密性好，不易泄露介质。 2） 有适当的机械强度和硬度。 3） 压缩性和回弹性好，永久变形小。 4） 高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂。 5） 抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作， 其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上。 6） 摩擦系数小，耐磨性好。 7） 具有与密封面结合的柔软性。 8） 耐老化性好，经久耐用。 9） 加工制造方便，价格便宜，取材容易。
机械密封基础知识
序言
机械密封最早于1885年在英国发明并获得专利，首先获 得应用是在20世纪20年代的冷冻机装置上，同时出现了研究 和生产机械密封的专业公司。
我国在20世纪60年代才相继出现研究和生产机械密封的 专业机构（天津克兰），目前已有四十年历史，在普通机械 密封领域技术及产品日趋成熟，大部分地方已能替代进口产 品，性能接近国外产品。目前国内具有规模的研究、生产厂 家已有十余个，并在高参数密封及新技术方面取得一定突破。
影响压力、温度的因素很多，单纯通过工艺操作避免抽空和 汽蚀是不可能的。
2、注入式冲洗是解决汽蚀和抽空的有效措施
3、从机械密封结构入手 从密封结构无法避免汽蚀的产生，但可以减少汽蚀
对密封的危害。 减少摩擦热，密封面直径尽量小，宽度尽量窄；选
材要有好的自润滑性能和低的摩擦系数。静环采用夹固 式或增加限位压板。采用平衡型机封（降PV值—降摩擦 热，动环限位等）或用其他限位方式。
（5）没有冲洗的故障现象
1、摩擦热不能及时导走，摩擦副温度高，密封端面易汽化， 工作不稳定，易失效； 2、密封腔机械杂质易进入端面，端面出现沟纹而失效； 3、泵叶轮内汽蚀或泵抽空时，易损伤密封； 4、密封腔少量汽化时，很易发展成汽蚀，使密封严重损坏
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）。
机械密封的基本知识..
机械密封的基本知识..机械密封的基本知识机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置，故又称端面密封。
其中动环和静环的端面组成一对摩擦副，动环靠密封室中液体的压力和弹性元件的推力使其压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。
机械密封被广泛应用于工业泵产品中，尤其在石油化工领域内的存在易燃、易爆、易挥发、剧毒等介质场所，在国内选煤、选矿行业中泵上的应用也越来越普遍。
其主要有以下优点：⑴.密封效果好，可达到介质无泄露；⑵.寿命长，在普通泵中一般可运行1~2年或更长时间；MAAG 泵的机械密封在正常使用中寿命可达5~10年以上；⑶.对轴（或轴套）无磨损；⑷.适用范围广，可在目前常用介质、转速、温度、压力及轴径条件下使用；当然，机械密封之所以没有在其他泵中还没得到普及，是因为它存在以下一些不足：⑴.结构复杂、零件多，对安装人员有技术要求；⑵.对泵轴向及径向跳动有要求，增加了泵加工成本；⑶.密封损坏后维修不便；⑷.选型要求高，须根据介质的物理化学性质、工艺参数及泵安装密封空间来选择合适的结构形式及材质；⑸.成本高。
虽然机械密封有以上不足，但其密封效果已逐步得到用户的肯定，如今，机械密封在泵上的应用越来越普遍。
密封的基本知识泄露是机械设备常产生的故障之一。
造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。
减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。
密封的作用就是将接合面间的间隙封住，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元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。
对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式：渗漏：即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管{TodayHot}的泄露称为渗漏；扩散：即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。
机械密封基本知识
一.机械密封基本知识：1.机械密封的基本概念：机械密封是指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）的作用下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。
补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。
2.机械密封的组成：主要有以下四类部件。
a.主要密封件：动环和静环。
b.辅助密封件：密封圈。
c.压紧件：弹簧、推环。
d.传动件：弹箕座及键或固定螺钉二. 机封工作应注意问题：1.安装时注意事项a.要十分注意避免安装中所产生的安装偏差，（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。
（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。
b.弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00毫米。
过大会增加端面比压，另速端面磨损。
过小会造成比压不足而不能起到密封作用。
c.动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。
2.拆卸时注意事项a.在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。
可做一对钢丝勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。
如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。
b.如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。
c.对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换，不应重新上紧继续使用。
因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。
三. 机封正常运行和维护问题：1. 启动前的准备工作及注意事项a.全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。
b.机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。
若泄漏较多，应查清原因设法消除。
如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。
机械密封基础知识
20
机械密封的失效
常见机械密封失 效主要是密封面 磨损、破裂、弹 簧失效等等
2122Βιβλιοθήκη 232425
1、机械密封主要由哪三部分组成？ 2、机械密封的安装都需要注意哪些？
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波纹管
波纹管式机械密封的应用很广，从高温到低温，从 中性介质到腐蚀性介质，从低速到高速。比如焊接式 波纹管可使用在600 ℃至﹣200 ℃的工作环境中；在 整体式机械密封中，密封环和波纹管做成一个整体， 中间没有辅助密封圈。波纹管式机械密封减少了一个 泄漏点；同时减少了补偿机构的摩擦阻力，改善了追 随性。 对于四氟乙烯波纹管可用于腐蚀性介质。其缺点是波 纹管弹性较低，需要加辅助弹簧。对于工作压力和温 度不高的中性介质，可选用橡胶制成的简易波纹管。
机械密封的分类不同，所使用的材质 也不同
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机械密封的主要结构
结构 不同工况和类型的机械密封都有以下五
部组成：
1 由动环和静环组成的密封端面，也叫摩擦副。 2 由弹性元为主要零件组成的缓冲补偿机构，作用
是使密封面紧密贴合。 3 辅助密封圈，有动环密封圈和静环密封圈。 4 使动环随轴旋转的传动机构。 5 其它辅助元件 （例如：机封冲洗单元）
机械密封基础知识
林建伟
内容
1. 机械密封的应用和原理 2. 机械密封的结构及材质 3. 机械密封故障实例分析
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机械密封的应用和原理
应用
机械密封是一种旋转的轴封装置。比如 各种泵类、由于传动轴贯穿在设备外，这样 轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备内的 介质通过该间隙向内或者向外泄漏。因此必 须有一个装置来密封该间隙，轴封的种类很 多如：盘根密封、骨架密封、迷宫密封等等 。因机械密封具有泄漏量少和寿命长的等优 点所以被当今广泛的使用。但缺点是价格比 较贵，维修较麻烦。
机械密封相关知识
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4、机械密封失效形式 、机械密封失效形式
4.1磨损失效： 磨损失效： 磨损失效
耐磨性差、摩擦因数大、端面比压大、密封面磨粒。 合理选择摩擦副、平衡型、减小弹性力。
4.2热损伤失效： 热损伤失效： 热损伤失效
高温导致端面热变形、热烈、炭化、失弹、老化、龟裂等。 持续冲洗、冷却，改善散热。
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装配：3）机械密封定位； 即确定动环在轴上或轴套上的位置，锁紧紧定 螺钉。
L1静环座总高、L2动环自由高度、S压缩量
津滨石化设备 4）紧固及检查； 均匀紧固各连接部位，盘车无卡涩及摩擦。 正确连接辅助密封系统，如冲洗、冷却水管。 打开入口阀，缓慢盘车，排除密封腔气体，检 查静压密封情况。 如无泄漏或范围内微露，即可备用。
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1.4 机械密封泄漏途径
机械密封中流体可能泄漏的途径有1、2、3、4四个通道。 3、4泄漏通道分别是静环与压盖、压盖与壳体之间的密封， 2通道是动环与轴之间的密封，三者均属静密封。静密封元件 最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈。
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4）贯穿冲洗:冲洗液从泵出口经孔板引入密封腔，冲洗 后流向泵入口。
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循环式冲洗:利用泵送装置使外加密封流体进行循环。 也叫外循环。
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2.4外冲洗液的选择 外冲洗液的选择
对于注入式冲洗由于介质与冲洗流体成分不同。因而对冲 洗流体提出了一些要求。 1） 冲洗液应清洁、无腐蚀、润滑性好，与泵内介质相容。 2） 冲洗液进入泵内不影响产品质量，无污染环境及其它不 影响。 3） 冲洗液进入泵内不影响泵的正常运转。如不引起泵的抽 空和气蚀。 4）冲洗液有良好的导热性，能及时将热量导出。冲洗温度 要符合工作要求。
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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
• 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
Pump Housing 泵腔 No Fluid Or Dry Running 没有流体或者干运转 Gland 密封端盖
Primary Ring 补偿环
Mating Ring 非补偿环
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机械密封基础知识简介
机械密封几乎触及工业化社会的方方面面。
无论旋转轴在哪里移动流体，机械密封在密封流程液体、防止污染物进入或两者兼而有之方面都起着关键作用。
机械密封设计中的一些基本组件和原理，有助于在旋转轴和静止泵/混合器/密封室外壳的界面处实现工作密封。
机械密封通常是端面密封或旋转面密封，但在某些设计中，它们可以是圆周密封，甚至是唇形密封的混合密封。
无论哪种情况，以下组件对于所有机械密封都是通用的：
1）旋转主密封元件。
固定到轴上/由轴驱动，并密封静止主密封元件
2）静止主密封元件。
固定在泵、搅拌器或其它设备的静止外壳上，旋转轴穿过该外壳并密封旋转主密封元件
3）提供闭合力的元件（如弹簧、波纹管）。
使接触的主密封元件在偏转（挠度）的情况下可以启动密封
4）静态和/或动态辅助密封。
机械密封部件与设备轴和外壳之间的密封
1、旋转和静止主密封元件
更常见的端面或旋转面机械密封设计，将配合面作为主密封元件。
陶瓷、碳化物、碳或这些材料的复合材料环，在轴向端面上以小于 1 微米的范围内被平坦地搭接。
这些搭接面彼此相对、相互摩擦，一个随轴旋转，另一个与设备外壳固定（静止）。
密封的流体在平面之间迁移，并在此界面处形成稳定的液膜。
在轴旋转过程中，如果没有润滑液膜，密封面材料会迅速发热、磨损和老化。
在唇形密封的机械密封中，密封流体薄膜还可以润滑密封界面。
密封界面不是两个扁平的环，而是一种聚合物材料面对相对偏转的硬质材料。
这种材料可以是硬化、涂层或电镀的金属、陶瓷或碳化物表面或衬套。
其中一个元件随轴旋转，而另一个元件与设备（静止）外壳固定。
2、闭合力
泄漏是薄膜厚度的数学立方体的函数，因此为了最大限度地减少泄漏，密封界面处的间隙必须保持在最小值。
闭合力用于在机械密封的整个工作范围内优化此设计参数。
初始闭合力可确保密封从启动时即可正常工作。
在端面或旋转面机械密封设计中，初始闭合力由弹簧组件提供，弹簧组件可以是单个螺旋弹簧、多个螺旋弹簧、适应偏转的波纹管单元（弹性体或金属）或成型弹簧或板簧。
初始闭合力也可以通过磁铁、压缩弹性体或在密封元件之间施加闭合力的任何其它方式产生。
在唇形机械密封中，初始闭合力通常来自唇形密封、适应偏转的聚合物或弹性较差的卡紧弹簧。
3、静态/动态辅助密封
密封元件必须固定在被密封设备的旋转轴和静止壳体上。
O 形圈、垫圈和其它弹性体密封件可防止这些界面（接口）处的泄漏。
静态辅助密封可防止彼此不相对移动的零部件之间的泄漏，一个例子是轴套和轴之间的界面，两者都会旋转，但不会相对移动。
另一方面，动态辅助密封可以防止相对移动的零部件之间的泄漏，一个例子是安装在弹簧上的密封面，在弹簧挠度允许的情况下，密封面可以自由移动，辅助密封将防止密封面和与其弹性安装的组件之间的泄漏。
唇形机械密封可能只需要静态辅助密封，因为唇形密封的挠度会适应设备的运动。
所有有效的端面或旋转面机械密封都需要至少一个动态辅助密封。
这是因为密封界面的配合面是刚性材料，无法适应任何设备轴/壳体的不对中、热膨胀和轴向间隙。
动态辅助密封将适应密封面中的至少一个密封面与其安装的组件之间的相对运动。
提高密封寿命的因素包括密封设计和材料选择、流程和环境控制以及设备优化。
机械密封上许多元件通常显露于许多流程液体中。
每种流体都有不同的润滑质量，但密封界面始终需要一层薄薄的润滑膜。
太厚的薄膜会增加泄漏，并可能在表面之间出现颗粒，这会增加磨损。
薄膜过薄会产生热量并导致材料老化。
保持密封界面的凉爽和清洁将有助于延长密封寿命。
4、设计和材料选择
密封设计可以通过平衡密封界面上的闭合力来影响液膜厚度，使得密封界面不会随着流程压力的增加而过载。
过高的闭合力将导致密封界面处的液膜过薄，从而产生有害的热量。
影响液膜厚度的另一种方法是在密封界面处设计表面特征，该表面特征促进旋转密封元件和静止密封元件之间的液体产生动力升力。
这有助于在密封界面处形成有目的的分离，从而形成更厚的液体膜、提供冷却并减少表面磨损。
主要密封材料的选择也会影响密封寿命。
化学或流程兼容性只是一个考虑因素。
较硬的材料更能抵抗磨蚀性流程液体，但如果两个密封元件都是硬质材料，则在非磨蚀性应用中的磨损特性可能不太理想。
使用一个由较软材料制成的密封元件和/或一个包含润滑成分（如石墨）的密封元件，可以减少启动和偶然接触的摩擦。
复合硬面的使用，可以通过在界面处提供系统流体的微观储层来减少摩擦。
材料的导热性会将热量从密封界面散发出去，从而延长密封寿命。
材料韧性也可以在机械密封寿命中发挥主导作用。
固有的材料表面纹理也可能在促进理想的液膜厚度方面发挥作用。
请注意，许多密封故障是由于辅助密封的失效导致的，这些辅助密封超过了化学兼容性、压力或温度限制。
金属部件必须兼容以避免腐蚀，弹簧和其它硬件必须在使用中保持稳定。
5、流程和环境控制
流程和密封环境控制极大地有助于在密封界面处形成凉爽、清洁的润滑膜。
如果流程液体是浆料混合物，则流程压力将驱动含有颗粒的流体进入密封界面，导致磨损和加速磨损。
环境控制，如限制衬套和清洁冲洗，可以将机械密封与苛刻的流程隔离开来，因此密封主要是密封更清洁、更凉爽的冲洗液。
在其它情况下，泵送介质可能会结晶，磨损密封界面，并导致过早磨损。
通过使用温度控制、急冷密封界面的大气侧或使用带有缓冲液或隔离液的双重密封，可以防止产品结晶。
除磨损外，还有许多流程考虑因素可能会阻止密封界面处形成冷却、清洁的润滑膜。
例如，如果密封液的汽化点较低，可能会导致闪蒸。
当密封流体在密封界面处从液体变为气体时，就会发生闪蒸，快速膨胀并迫使密封配合面分离，直到压力和温度得到释放，然后密封元件坍塌回到接触状态。
在没有建立液膜的情况下，密封接触面的机械损坏会迅速导致密封失效。
操作员必须
结合流程控制并确保选择适当的机械密封，以防止此类影响。
还有许多其它流程工况需要特别注意，例如固化、有毒、必须保持厌氧、是食物或水供应的一部分或存在其它特定限制的流体。
密封环境控制经常被忽视，导致密封寿命出奇地短。
许多这种类型的密封失效发生在冷水应用中。
冷水是一种有效的密封液，用于在密封界面处形成稳定的润滑膜，但如果不进行适当的密封环境控制，可能会导致密封失效。
许多冷水应用出现密封过早失效，因为它们是立式的，密封安装在系统中空气被截留的高点。
在没有适当地将空气排出密封室区域的情况下，机械密封密封的是空气，而不是冷水。
这是一种干运转工况，会产生热量并迅速降解密封界面处的材料。
立式应用中使用的常见环境控制是从密封室到泵吸入口的再循环管线，但在某些情况下，在流体取代密封室中的空气之前，密封干运转时间过长。
6、设备优化
由不良轴承、泵汽蚀、叶轮负载过大和轴不对中引起的设备工况不佳，会导致机械密封过度运动、振动和机械冲击。
这些工况会导致更大的应力、更多的热量和固体颗粒进入密封界面的更多机会。
机械密封设计用于处理一系列运动和工况，但它们只是大型系统中的一个机械组件。
了解机械密封的基础知识以及如何适应不同的应用要求，对于选择最适合工况的密封和确保最佳的系统可靠性至关重要。