机械密封知识ppt课件
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机械密封基础知识讲座PPT课件
2020/9/26
20
一、机械密封原理
（一）定义（图1-1）
密封腔
端盖
泄漏点4 泄漏点3
泄漏点2 泄漏点1
图1-1 机械密封基本结构（旋转式）
1—弹簧座 ； 2—紧定螺钉； 3—弹簧； 4– 推环； 5– 补偿环辅助密封圈 ； 6—补偿环； 7—非补偿环； 8– 非补偿环密封圈； 9—防转销
机械密封是一种用于旋转流体机械的轴封装置。（用 于离心泵、离心机、反应釜、压缩机等设备，轴和设备腔 体间存在一个圆周间隙，设备介质从中泄漏，因此必须设 一道阻漏装置。因机械密封具有泄漏少、寿命长等优点， 成为了主要的轴密封方式，又叫端面密封。）
2020/9/26
15
（十一）对冲洗流体的要求 （十二）热油泵的冲洗液选择 （十三）烷基化装置中浓硫酸的冲洗液的选择 （十四）轻烃、轻油泵密封冲洗液的选择 （十五）机械密封的冷却方式 （十六）辅助设施在何种工况下必须选用
2020/9/26
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六、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
2020/9/26
7
一、机械密封原理
（一）定义 （二）组成 （三）密封机理 （四）辅助设施 （五）机械密封的种类 （六）旋转式和静止式机械密封 （七）内装式和外装式机械密封 （八）内流式和外流式机械密封 （九）多弹簧和单弹簧机械密封 （十）平衡型和非平衡型机械密封
2020/9/26
8
（十一）补偿机构形式 （十二）双端面机械密封 （十三）串联式机械密封 （十四）波纹管机械密封 （十五）集装式机械密封
（十一）合成橡胶 （十二）柔性石墨（也称膨胀石墨） （十三）弹性元件材料 （十四）机械密封中基体材料
机械密封简介结构_图文
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 防止流体泄漏的装置.
基本结构:
端面密封磨擦副 缓冲补偿和压紧机构 辅助密封(二级密封挠性元件) 传动机构
基本密封点:
端面主密封点 静环与端盖辅助密封点 动环与轴套辅助密封点 端盖与腔体连接密封点 轴套与轴辅助密封点
此外为了保证和提高机械密封的密封效果延长使用寿命,采取不同端面的组合，增加如 冲洗,节流冷却,阻封和杂质过滤等辅助系统.
动环(补偿环) 卡环
支撑环
O形圈 推环
弹簧
传动套 顶丝
O形圈 静环
轴
旋转部分
静止部分
辅助密封
动、静环和弹簧
动、静环端面形成3~5微米厚的液膜：
分开两个密封面 润滑密封面 减小摩擦—防止产生大量的热 防止泄漏
机械密封简介结构_图文.ppt
第一部分 机械密封技术概述
石油化工行业 食品行业 造纸行业 发电厂
化学工业
在离心泵上的典型应用
在搅拌釜上的典型应用
1）顶部密封
驱动电机
轴承
密封
2）底部密封
3）侧面密封
密封 轴承 驱动电机
密封 轴承
4）水平密封
驱动电机
轴承 密封
密封 轴承
在旋转轴和静止的腔体之间 充满液体或气体封的作用正是为了阻止 这些物质泄漏到大气中去
优点: ☆ 价格便宜 ☆ 可选的型式较多 ☆ 维修简单 ☆ 安装简易
缺点: ☆ 泄漏量大 ☆ 冲洗液影响介质 ☆ 在轴上旋转的时候
引起磨损、能量损耗
外界
端盖
轴 介质
机械密封技术概述
静环 补偿环
辅助密封
密封腔
基本结构:
端面密封磨擦副 缓冲补偿和压紧机构 辅助密封(二级密封挠性元件) 传动机构
基本密封点:
端面主密封点 静环与端盖辅助密封点 动环与轴套辅助密封点 端盖与腔体连接密封点 轴套与轴辅助密封点
此外为了保证和提高机械密封的密封效果延长使用寿命,采取不同端面的组合，增加如 冲洗,节流冷却,阻封和杂质过滤等辅助系统.
动环(补偿环) 卡环
支撑环
O形圈 推环
弹簧
传动套 顶丝
O形圈 静环
轴
旋转部分
静止部分
辅助密封
动、静环和弹簧
动、静环端面形成3~5微米厚的液膜：
分开两个密封面 润滑密封面 减小摩擦—防止产生大量的热 防止泄漏
机械密封简介结构_图文.ppt
第一部分 机械密封技术概述
石油化工行业 食品行业 造纸行业 发电厂
化学工业
在离心泵上的典型应用
在搅拌釜上的典型应用
1）顶部密封
驱动电机
轴承
密封
2）底部密封
3）侧面密封
密封 轴承 驱动电机
密封 轴承
4）水平密封
驱动电机
轴承 密封
密封 轴承
在旋转轴和静止的腔体之间 充满液体或气体封的作用正是为了阻止 这些物质泄漏到大气中去
优点: ☆ 价格便宜 ☆ 可选的型式较多 ☆ 维修简单 ☆ 安装简易
缺点: ☆ 泄漏量大 ☆ 冲洗液影响介质 ☆ 在轴上旋转的时候
引起磨损、能量损耗
外界
端盖
轴 介质
机械密封技术概述
静环 补偿环
辅助密封
密封腔
机械密封基础知识ppt课件
十三、机械密封泄漏故障分析
普通内装式机械密封的典型泄漏 通道如左图所示有7处，分别为：
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）。
1.润滑密封的端面；
4.封堵工作介质泄漏；
2.带走摩擦的热量
5.改变密封泄漏方向；
3.将端面因磨损产生的颗粒带走； 6.双端面密封适用于强腐蚀、高
温、贵重或有毒介质。
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15
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16
十二、机械密封的安装注意事项
机械密封安装部位的 尺寸偏差及表面粗糙度
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17
机械密封的泄漏通道
8
八、常用摩擦副材料
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9
九、常用辅助密封圈材料
机械密封用辅助密封圈包括动、 静环密封圈，如O形圈、波纹管 、L型密封圈等。常用的有丁晴橡 胶、氟橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶 、聚四氟乙烯、四氟包胶O形圈
。
O形圈
波纹管
L型密封圈
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10
十、几种常用橡胶的特性及适应性
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21
（四）、机体与压盖结合面之间的泄漏
1、机体与压盖配合端面有缺陷，如凹坑、划痕等。 2、螺栓力小、压缩垫片时不能把接触面不平的凹坑填满。 螺栓力必须大于内部介质压力。因为内压总是使得密封压盖 与机壳端面趋于分离。用聚四氟乙烯平垫片时，以厚度小于 1mm为宜。 3、垫片或密封圈受到损伤。 4、安装时不清洁，异物进入其间。 5、压盖变形，这是因为压盖刚度不够而产生的变形。 6、螺栓受力不均匀，压盖单边锁紧。
机械密封PPT课件
机械密封
湖北华电电力工程有限公司 -----赵胜华
2021/3/7
CHENLI
1
目录
• 一、机封原理 • 二、机封结构 • 三、机封特点 • 四、机封分类 • 五、密封材料 • 六、机封安装 • 七、失效分析 • 八、机封维护 • 九、机封检修 • 十、检修案例
2021/3/7
CHENLI
2
一、机械密封的工作原理
以达到很少泄漏量，
甚至肉眼看不到泄露。
与填料、迷宫、浮环、
螺旋等密封相比，泄
2021/3/7
漏量小得多。
CHENLI
15
三、机封特点
• 使用寿命长。在机
械密封中，只要磨损部分 是密封摩擦副端面。一般 可以连续使用1～2年，个 别场合下也有用到5～10 年。日本甚至规定最低使 用一年。
2021/3/7
三、机封特点
功率损耗小。由于机械密封的端面接触面 积小，摩擦功率损耗小，仅为填料密封 的20％～30％
轴或轴套表面不易磨损。由于机械密封与 轴或轴套的接触部位几乎没有相对运动 ，因此对轴或轴套的损伤很小。
2021/3/7
CHENLI
18
2021/3/7
三、机封特点
结构较复杂；
装配较难，更 换不便；
2021/3/7
CHENLI
9
二、机封结构
• 传动件（如传
动销、传动螺
钉和传动突
耳）：作用是
将轴的转矩传
给动环。材料
要求耐磨和耐
2021/3/7
腐蚀。 CHENLI
10
二、机封结构
• 防转件：它起到防止静环 转动和脱出的作用。要求有 足够的长度，防止静环在负 压下脱出，并要求正确定位， 防止静环随动环旋转。
湖北华电电力工程有限公司 -----赵胜华
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CHENLI
1
目录
• 一、机封原理 • 二、机封结构 • 三、机封特点 • 四、机封分类 • 五、密封材料 • 六、机封安装 • 七、失效分析 • 八、机封维护 • 九、机封检修 • 十、检修案例
2021/3/7
CHENLI
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一、机械密封的工作原理
以达到很少泄漏量，
甚至肉眼看不到泄露。
与填料、迷宫、浮环、
螺旋等密封相比，泄
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漏量小得多。
CHENLI
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三、机封特点
• 使用寿命长。在机
械密封中，只要磨损部分 是密封摩擦副端面。一般 可以连续使用1～2年，个 别场合下也有用到5～10 年。日本甚至规定最低使 用一年。
2021/3/7
三、机封特点
功率损耗小。由于机械密封的端面接触面 积小，摩擦功率损耗小，仅为填料密封 的20％～30％
轴或轴套表面不易磨损。由于机械密封与 轴或轴套的接触部位几乎没有相对运动 ，因此对轴或轴套的损伤很小。
2021/3/7
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三、机封特点
结构较复杂；
装配较难，更 换不便；
2021/3/7
CHENLI
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二、机封结构
• 传动件（如传
动销、传动螺
钉和传动突
耳）：作用是
将轴的转矩传
给动环。材料
要求耐磨和耐
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腐蚀。 CHENLI
10
二、机封结构
• 防转件：它起到防止静环 转动和脱出的作用。要求有 足够的长度，防止静环在负 压下脱出，并要求正确定位， 防止静环随动环旋转。
机械密封基础知识讲座-PPT精品
2019/12/5
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六、机械密封性能的影响因素
（一）密封性的影响因素 （二）机械密封端面的摩擦状态 （三）载荷系数对密封性能的影响 （四）弹簧比压对密封性能的影响 （五）端面粗糙度对密封性能的影响 （六）端面间缝隙形状对密封性能的影响 （七）产生端面不平行的原因 （八）密封端面的机械变形 （九）密封端面的热变形 （十）影响机械密封性能的其它因素
（5）易加工，材料成本低
2019/12/5
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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。
（2）尽量采用内装、内流式结构，防止机械杂质进入密封 端面，减少泄漏量。
（3）选导热性良好材料作动环。 以利散热，降低端面温度。
机械密封 基础知识讲座
2019/12/5
广州机械科学研究院有限公司 密封研究所
1
主讲：胡建彪 广州机械科学研究院有限公司
密封研究所 技术部
2019/12/5
2
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 （英国的 Crane公司、德国 的 Pacific公司等）。
2019/12/5
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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
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。
机械密封基础知识ppt课件
8
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）
9
整体式机械密封
将普通机械密封、轴 套和压盖预先组合成 一个整体，将其安装 在泵上后不做任何的 调整。
10
几种常见的机械密封材料
密封面的主要使用材料是石墨、合金钢、碳 化硅、碳化钨和其他陶瓷等材料等制作。
11
补偿机构
弹簧补偿 多弹簧补偿 （又叫小弹 簧）机械密封 这种结 构轴向尺寸较小，可改 变弹簧的数量来改变弹 性力，轴向力均匀，适 用高速。但不适用在有 腐蚀性的介质。 单弹簧补偿（又叫大弹簧 ）机械密封 结构较简 单，有的还用弹簧来传 递扭矩，但不能用在高 速。
18
19
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. 例如：货油泵、注水提升泵（驱动端和非 驱动端都是左右弦的弹簧、机封密封面 越转越紧）
ห้องสมุดไป่ตู้20
机械密封的失效
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
2
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。
机械密封培训课件
• 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。
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。
起的。
磨料磨损：两个粗糙的表面发
D
生碾削作用或由于密封缝隙中
外来杂物充做磨料所引起的。
E
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）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。
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HG5-748-78； 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。
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JB1472标准系列的泵用机械密封，如非平衡型 （103、104、105、 GX等系列）、 平衡型（1GY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ISO3069标准）59U、 59B、等系列机械密封；
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。
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。
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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
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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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机械密封一般有四个密封处： A、动环与静环之间的密封——动密封 B、动环与轴或轴套之间的密封——相对静密封 C、静环与静环座之间的密封——静密封 D、静环座（压盖）与设备之间的密封——静密封
D BA
1
2
3C
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
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
可以
加工苛求一般，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
10
二、结构类型
1、内流式和外流式 2、内装式和外装式 3、旋转式与静止式 4、平衡型和非平衡型 5、单弹簧与多弹簧 6、单端面、双端面和多端面
11
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称为内流式。 外流式：介质沿半径方向从端面内周向外泄称为外流式。 内流式的泄漏方向与离心力方向相反，离心力阻碍着流体的 泄漏，因而内流式泄漏比外流式泄漏量小。于是，有固体颗 粒的情况尤其应该采用内流式。这样可防止固体颗粒进入摩 擦面。
机械密封知识
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
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
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3、旋转式与静止式 按弹簧的运转状态分为旋转式与静止式。 旋转式：即是弹簧装置及轴的结构简单，径向尺寸较小。 高转速情况下，弹簧及其它转动零件产生的离心力很大，动 平衡要求高，有的介质经强烈搅拌后易结晶，对于这种情况 宜采用静止式较适宜。
内装式受力情况比较好，刚开车时介质压力较低，由不太大 的弹簧力即可对摩擦面构成初始的密封，此时因端面比压较 小，容易形成液膜。内装式端面比压随介质压力增在而增大， 因而增加了密封的可靠性。
一般情况下内装式（内流式）的介质泄漏方向与离心力方向相反，泄漏 情况较外装式好。所以在介质无腐蚀以及不影响弹簧机能时，应尽可能 采用内装式（内流式）结构。
（3）辅助密封元件 型式：O形、V形、矩形等
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4.机械密封的优缺点：（与软填料密封比较）
① 密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少
优
泄漏；
点 ② 使用寿命长，正确选择摩擦副材料和比压的机械密封
可用2—5年，最长的达9年；
③ 维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；
④ 摩擦功率消耗少；
⑤ 轴或轴套不受磨损；
紧定螺钉把弹簧及动环部分固定 在轴上
静环的周向固定：静环上开槽， 然后通过防转销与静环座固定。 而静环座又与设备联在一起。
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2.密封原理
1
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3 4Biblioteka 98765
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
机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的 端面密封。如图3-1所示，当轴转动时，带动了弹簧座、 弹簧压板、动环等零件一起转动，由于弹簧力的作用使 动环紧紧压在静环上。轴旋转时，动环与轴一起旋转， 而静环则固定在座架上静止不动，这样动环与静环相接 触的环形密封面阻止了介质的泄漏。
机械密封的主要 特点主是密封面 为垂直于旋转轴 线的端面。
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3.基本构件
（1）动环和静环
材料 较好的耐磨性，能有减摩作用（即f要小） 良好的导热性，把摩擦热及时传出 孔隙率小，结构紧密，以免介质在压力下有渗 透。 动、静环是一对摩擦副，它们的硬度各不相同。
一般动环的硬度比静环的硬度大。动环的材料可用 铸铁、硬质合金、高合金钢等，在有腐蚀介质的条 件下可用不锈钢或不锈钢表面（端面）堆焊硬质合 金、陶瓷等；静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏 合金等，也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。
比较
泄漏量 摩擦功率损失
轴磨损 维护及寿命
高参数
加工及安装
对材料要求
软填料密封
机械密封
180～450ml/h
一般为软填料密封的１％
机械密封为软填料密封的10～50％
有磨损，用久后要更换
几乎无磨损
要经常维护，更换填料，个别情况 每班换一次
寿命很长，很少需要维修
高压、高温、高真空、高转速、大 直径密封不能解决
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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。
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2、内装式和外装式（如图3-3） 按弹簧是否与介质接触分为内装式和外装式。 内装式是弹簧置于工作介质之内，外装式是弹簧置于工作介 质之外。
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外装式特点：外装式机械密封弹簧不与介质接触 ,可以用于 强腐蚀、高粘度、易结晶以及含有固体颗粒的介质等工况条 件。但其动环端面在介质压力的作用下存被打开的趋势,因 此使用压力比较低,一般应不大于1Mpa。内装式机械密封则 可以满足较高压力的工况要求。
机械密封一般有四个密封处： A、动环与静环之间的密封——动密封 B、动环与轴或轴套之间的密封——相对静密封 C、静环与静环座之间的密封——静密封 D、静环座（压盖）与设备之间的密封——静密封
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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
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
可以
加工苛求一般，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
10
二、结构类型
1、内流式和外流式 2、内装式和外装式 3、旋转式与静止式 4、平衡型和非平衡型 5、单弹簧与多弹簧 6、单端面、双端面和多端面
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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称为内流式。 外流式：介质沿半径方向从端面内周向外泄称为外流式。 内流式的泄漏方向与离心力方向相反，离心力阻碍着流体的 泄漏，因而内流式泄漏比外流式泄漏量小。于是，有固体颗 粒的情况尤其应该采用内流式。这样可防止固体颗粒进入摩 擦面。
机械密封知识
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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
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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
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（2）固定
1
2
3 4
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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
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3、旋转式与静止式 按弹簧的运转状态分为旋转式与静止式。 旋转式：即是弹簧装置及轴的结构简单，径向尺寸较小。 高转速情况下，弹簧及其它转动零件产生的离心力很大，动 平衡要求高，有的介质经强烈搅拌后易结晶，对于这种情况 宜采用静止式较适宜。
内装式受力情况比较好，刚开车时介质压力较低，由不太大 的弹簧力即可对摩擦面构成初始的密封，此时因端面比压较 小，容易形成液膜。内装式端面比压随介质压力增在而增大， 因而增加了密封的可靠性。
一般情况下内装式（内流式）的介质泄漏方向与离心力方向相反，泄漏 情况较外装式好。所以在介质无腐蚀以及不影响弹簧机能时，应尽可能 采用内装式（内流式）结构。
（3）辅助密封元件 型式：O形、V形、矩形等
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4.机械密封的优缺点：（与软填料密封比较）
① 密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少
优
泄漏；
点 ② 使用寿命长，正确选择摩擦副材料和比压的机械密封
可用2—5年，最长的达9年；
③ 维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；
④ 摩擦功率消耗少；
⑤ 轴或轴套不受磨损；
紧定螺钉把弹簧及动环部分固定 在轴上
静环的周向固定：静环上开槽， 然后通过防转销与静环座固定。 而静环座又与设备联在一起。
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2.密封原理
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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
机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的 端面密封。如图3-1所示，当轴转动时，带动了弹簧座、 弹簧压板、动环等零件一起转动，由于弹簧力的作用使 动环紧紧压在静环上。轴旋转时，动环与轴一起旋转， 而静环则固定在座架上静止不动，这样动环与静环相接 触的环形密封面阻止了介质的泄漏。
机械密封的主要 特点主是密封面 为垂直于旋转轴 线的端面。
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3.基本构件
（1）动环和静环
材料 较好的耐磨性，能有减摩作用（即f要小） 良好的导热性，把摩擦热及时传出 孔隙率小，结构紧密，以免介质在压力下有渗 透。 动、静环是一对摩擦副，它们的硬度各不相同。
一般动环的硬度比静环的硬度大。动环的材料可用 铸铁、硬质合金、高合金钢等，在有腐蚀介质的条 件下可用不锈钢或不锈钢表面（端面）堆焊硬质合 金、陶瓷等；静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏 合金等，也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。
比较
泄漏量 摩擦功率损失
轴磨损 维护及寿命
高参数
加工及安装
对材料要求
软填料密封
机械密封
180～450ml/h
一般为软填料密封的１％
机械密封为软填料密封的10～50％
有磨损，用久后要更换
几乎无磨损
要经常维护，更换填料，个别情况 每班换一次
寿命很长，很少需要维修
高压、高温、高真空、高转速、大 直径密封不能解决
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。
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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。
12
2、内装式和外装式（如图3-3） 按弹簧是否与介质接触分为内装式和外装式。 内装式是弹簧置于工作介质之内，外装式是弹簧置于工作介 质之外。
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外装式特点：外装式机械密封弹簧不与介质接触 ,可以用于 强腐蚀、高粘度、易结晶以及含有固体颗粒的介质等工况条 件。但其动环端面在介质压力的作用下存被打开的趋势,因 此使用压力比较低,一般应不大于1Mpa。内装式机械密封则 可以满足较高压力的工况要求。