机械密封件基本知识
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.
密封基础知识介绍分解
密封基础知识介绍分解目录一、密封技术概述 (2)1. 密封定义及作用 (3)2. 密封技术发展历程 (3)3. 密封技术应用领域 (5)二、密封基本原理及分类 (6)1. 密封基本原理 (7)2. 密封类型及特点 (9)（1）按密封结构分类 (10)（2）按密封材料分类 (12)（3）按密封作用分类 (13)三、密封基础知识介绍 (14)1. 密封件基本知识 (15)（1）密封件定义及功能 (17)（2）密封件种类与选用 (18)（3）密封件的材料选择 (18)2. 密封介质及选择 (19)（1）液体介质 (21)（2）气体介质 (21)（3）其他介质及选择要点 (22)3. 密封技术参数与要求 (23)（1）压力范围及允许泄漏量 (25)（2）温度范围及影响 (26)（3）转速与摩擦性能要求 (27)四、密封安装与维护知识 (28)1. 密封安装注意事项 (29)（1）安装前的准备事项 (30)（2）安装过程中的注意事项 (31)（3）安装后的检查与验收 (32)2. 密封维护与管理 (32)（1）日常检查与维护 (34)（2）定期维护与保养 (35)（3）密封件的更换与报废标准 (35)五、密封故障分析及解决方法 (36)1. 密封故障类型及原因分析 (37)（1）常见密封故障类型 (39)（2）故障原因分析及排查方法 (40)2. 密封故障解决方法与预防措施 (41)一、密封技术概述密封技术作为一种重要的工程技术，广泛应用于各个领域，包括机械、化工、汽车、航空航天等。
密封技术的主要目的是防止介质（如液体、气体、固体颗粒）在特定空间或设备内发生泄漏，确保设备的正常运行，提高工作效率，并保障人员安全。
密封技术涉及的领域广泛，涵盖材料科学、流体力学、热力学、摩擦学等多个学科。
密封技术按照不同的分类方式可以划分为多种类型，按照密封件的结构形式，可以分为静态密封和动态密封两大类。
静态密封主要用于固定位置的密封，如法兰连接处的密封垫、螺纹连接的密封剂等。
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。
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
1 / 26
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。
机械密封的基础知识
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。
一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。
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。
机械密封和O型圈知识
泵用机械密封的安装和使用机械密封广泛用于各种类型的泵。
机械密封是一种精度较高的密封装置，对安装和使用条件均有一定的要求。
1、机械密封安装使用的一般原则（1）弄清设备的情况，要了解设备转轴的转速、轴径；设备制造精度及密封腔尺寸，设备本身的使用寿命以及设备在生产工艺中的地位等要做全面均衡的考虑。
（2）估算介质压力。
泵的密封腔压力一般不是泵的出口压力，而是低于泵的出口压力（3）弄清密封介质情况。
要了解密封介质的状态，<BR>是气态还是液态，介质是否含颗粒及颗粒状况；了解介质的性质、温度，以便合理选型及采取必要的冷却、冲洗、润滑措施。
2、机械密封安装使用的技术要求（1）安装机械密封部位的轴或轴套的径向跳动公差应符合表1。
轴或轴套的表面粗糙度应符合技术要求，外径尺寸公差为h6。
（2）传动轴的轴向窜动量不超过0.2mm。
（3）密封腔体端面对轴表面的跳动公差应符合表2表1 径向跳动公差（4）轴或轴套的端面及密封腔体的端面要有倒角。
（5）当输送介质温度偏高、过低或含有杂质颗粒、易燃、易爆、有毒时，应采取相应的阻封、冲洗、冷却、过滤等措施。
（6）对某些靠弹簧传动的机械密封必须注意弹簧的旋向，即轴旋转方向应使弹簧越来越紧，否则会造成密封失效，弹簧旋向的选择由下述方法确定：由静环向动环看，轴顺时针旋转用右旋弹簧，反之，则选用左旋弹簧。
3、机械密封的安装方法机械密封部件无论从制造精度上或安装精度上要求都很严格，如果安装不当，就会影响密封的寿命和密封性能，严重时将会使密封迅速失效。
安装前的准备工作及安装注意事项①检查要进行安装的机械密封的型号、规格是否正确无误，零件是否缺少。
②检查机械密封各元件是否有损坏，特别是动环和静环的密封端面是否碰伤，如发现损坏时，需进行返修或更换新的零件。
各密封元件需用汽油或煤油清洗干净，保持各元件表面无灰尘、异物。
③轴或轴套表面及密封腔内壁、密封端盖内表面是否有毛刺、沟痕等。
如发现毛刺、沟痕时应修平、打光，并用汽油或煤油清洗，保持清洁，不许有灰尘杂物附在表面上。
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。
机械密封知识
上述几类密封的结构特点是：采用浅槽，且膜厚和流槽的深均属微米级，并采用 润滑槽，径向密封坝和周向密封堰组成密封和承载部分。也可以说开槽密封是平 面密封和开槽轴承的结合。其优点是泄漏量小（甚至无泄漏）、膜厚大，消除接 触摩擦、功耗和发热量小。热流体动压密封技术它是利用各种形状较深的密封面 流槽，造成局部热变形，以产生流体动力楔效应。这种具有流体动压承载能力的 密封，称之为热流体动力楔密封。 波纹管密封技术可分为成型金属波纹管和焊接金属波纹管机械密封技术。 多端面密封技术分为双密封、中间环密封、多密封技术。另外还有平行面密封技 术、监控密封技术、组合密封技术等。
五、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。
九、机械密封典型失效原因分析 （一）机械密封本身问题 1、镶装不到位或不平整。 2、载荷系数太大或端面比压设计不合理。 3、材质选用不当。 4、密封面不平。 5、密封面太宽或太窄。 （二）辅助系统问题 1、工况条件复杂，但没有冲洗等辅助设施。 2、冲洗管堵塞。 3、冷却管结垢。 （三）介质及工作条件问题 1、介质腐蚀性强。 2、介质中有固体颗粒。 3、设备抽空。 4、密封面结晶。 5、介质粘度太大。 （四）泵的问题 1、轴的加工精度不佳、串轴、跳动、安装间隙过大。 2、泵开启后振动太大。 3、压盖垫环不佳。 4、密封箱不平。 5、机械密封安装没有达到应有的压缩量。
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
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？
26
27
12
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
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）
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。
机械密封及密封的相关知识
安装人员技术要求
104型机械密封
60 78 13
8B型机械密封
常用的机械密封基本参数
密封型式
103、104、105 、 GX 、 59U 、 M7N、BIA
110、111、109 、 59B 、 H7N 、GY
DBM、600
压力（Mpa）
0-0.78
温度(℃)
-45-+200
转速(r/min)
3000
0-2.94 -45-+200 3000
10、泵性能和结构导致密封失效的原因分析
失效 现象
失效原因
采取措施
失效 发生率
对影响泵性能的几何参
泵工作范围小，易出现运行不 数等因素进行试验分析，
泄
稳或汽蚀现象，导致密封工作 提高泵的水力性能和工
异常
作范围，
少
漏
提高水力性能的同时，
泵不在额定工况运行，使转子 研究泵轴向力和径向力
产生不平衡力矩，导致转子出 的影响因素，从结构等
质中一般能工作半年以上；
• (3) 擦功率消耗小，其摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%； • (4) 轴或轴套基本上不磨损； • (5) 维修周期长，端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需经常性维
修；
• (6) 抗振性好，对旋转轴的振动以及轴对密封腔的偏斜不敏感； • (7) 适用范围广，机械密封能用于高温、低温、高压、真空、不同旋
小
大
抗偏摆能力
好
差
调整情况
自动补偿不需要调整
需经常调整
对轴的磨损
对轴基本不产生摩损
对轴的摩损大
产品结构
复杂
简单
安装要求
高*
- 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)。
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。
一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。
c、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。
2、安装与停运a、启动前应保持密封腔内充满液体。
对于输送凝固的介质时，应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。
启动前必须盘车，以防止突然启动而造成软环碎裂。
b、对于利用泵外封油系统的机械密封，应先启动封油系统。
停车后最后停止封油系统。
c、热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水，应待端面密封处油温降到80度以下时，才可以停止冷却水，以免损坏密封零件。
3、运转a、泵启动后若有轻微泄漏现象，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。
b、泵的操作压力应平稳，压力波动不大于1公斤/平方厘米。
c、泵在运转中，应避免发生抽空现象，以免造成密封面干摩擦及密封破坏。
d、密封情况要经常检查。
运转中，当其泄漏超过标准时，重质油不大于5滴/分，轻质油不大于10/分，如2-3日内仍无好转趋势，则应停泵栓查密封装置。
密封”在我国的发展源远流长，古人曾经用棉、麻等纤维来做提水机械的密封件，而国外到1782年才使用填料。
密封的重要性，在这里就不多说了，如今国外已经出现研究密封规律、密封装置设计技术和应用科学原理的学科——“密封学”，科研院校也有专门研究密封学的专业课程，而在我国，迄今为止，据我所知，大学里有流体力学和液压传动等课程，但还没有一个专门研究密封的“密封系”，所以我们的研究水平与国外相比，还是有所差距的。
密封所设计的专业领域非常多，除了材料和机械方面，还有力学（包括流体力学、边界层理论等等）、摩擦学、自动控制等等。
所以对密封来讲，研究难度也是相对较大的。
国内密封行业的水平，个人认为与国外相比差距应该不少于50年。
所以我们大家一定要加油哦！！！关于密封机理想学习密封，就一定要先了解泄漏，泄漏的原理了解了，那相对应密封的机理也就有了。
泄漏无外乎有三种——一是穿漏，也就是密封面间隙间的泄漏二是渗漏，也就是密封的流体通过密封件材料的毛细管的泄漏三是扩散，是指在浓度差的作用下，密封介质通过间隙或材料的毛细管发生的物质传递。
关于密封方法密封方法大致有这么几种——1.尽量减少设置密封的部位2.堵塞和隔离3.引出或注入4.增加泄漏阻力5.在通道中增设做功元件6.多种密封方法组合常见的密封形式垫片密封、填料密封、机械密封、非接触型密封以及注剂式带压堵漏是常见的密封形式。
其中填料密封应该算是最常见的，它还包括软填料密封、硬填料密封和成型填料密封。
成型填料密封包括我们常见的O形圈、Y形圈、油封等等。
非接触型密封包括间隙密封、迷宫密封、浮动密封、动力密封、磁流体密封和全封闭式密封。
常用垫圈性能---及新材料和新技术一) 常用垫圈性能使用阀门时，往往根据具体情况，更换原带垫圈。
常有垫圈有：橡胶平垫圈、橡胶O形圈、塑料平垫圈、聚四氟乙烯包垫圈、石棉橡胶垫圈、金属平垫圈、金属异形垫圈、金属包皮垫圈、波形垫圈、缠绕垫圈等。
(1) 橡胶平垫圈：变形容易，压紧时不费力，但耐压、耐温能力都较差，只用于压力低、温度不高的地方。
天然橡胶有一定耐酸碱性能，使用温度不宜超过60℃；氯丁橡胶也能耐某些酸碱，使用温度80℃；丁腈橡胶耐油，可用至80℃；氟橡胶耐腐蚀性能很好，耐温性能也比一般橡胶强，可在150℃介质中使用。
(2) 橡胶O形垫圈：断面形状是正圆，有一定的自紧作用，密封效果比平垫圈好，压紧力更小。
(3) 塑料平垫圈：塑料的最大特点是耐腐蚀性好,大部分塑料耐温性能不好。
聚四氟乙烯为塑料之冠，不但耐腐蚀性能优异，而且耐温范围比较宽阔，可在-180℃～+200℃之内长期使用。
(4) 聚四氟乙烯包垫圈：为了充分发挥聚四氟乙烯的优点，同时弥补它弹性较差的缺点，做成聚四氟乙烯包裹橡胶或石棉橡胶的垫圈。
这样，既同聚四氟乙烯平垫圈一样耐腐蚀，又有良好的弹性，增强密封效果，减小压紧力。
其断面形状如图4-20所示。
(5) 石棉橡胶垫圈：由石棉橡胶板剪成。
它的组分是60～80%的石棉和10～20%的橡胶，以及填充剂、硫化剂等。
它有很好的耐热性、耐冷性、化学稳定性，而且货源丰富，价格便宜。
使用时，压紧力不必很大。
由于它能粘附金属，所以最好表面涂一层石墨粉，以免拆卸时费劲。
石棉橡胶板有四种颜色：灰色，用于低压(牌号XB-200，耐压≤16公斤/平方厘米，耐温200℃) ；红色，用于中压(牌号XB-350，耐压可达40公斤/平方厘米，耐温350℃) ；紫红色，用于高压(牌号XB-450，耐压100公斤/平方厘米耐温450℃) ；绿色，用于油类，耐压性能也很好。
(6) 金属平热圈：铅，耐温100℃；铝430℃；铜315℃；低碳钢550℃；银650℃；镍810℃；蒙乃尔(镍铜) 合金810℃，不锈钢870℃。
其中铅耐压能力较差，铝可耐64公斤/平方厘米，其他材料可耐高压。
(7) 金属异性垫圈：透镜垫圈：有自紧作用，使用于高压阀门。
椭圆形垫圈：也属于高压自紧垫圈。
锥面双垫圈：用于高压内自紧密封。
此外，还有方形、菱形、三角形、齿形、燕尾形、B形、C形等，一般只在高中压阀门中使用。
(8) 金属包皮垫圈：金属既有良好的耐温耐压性能，又有良好的弹性。
包皮材料有铝、铜、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金等。
里面填充材料有石棉、聚四氟乙烯、玻璃纤维等。
(9) 波形垫圈：具有压紧力小，密封效果好的特点。
常采用金属与非金属组合的形式。
(10) 缠绕垫圈：是把很薄的金属带和非金属带紧贴在一起，缠绕成多层的圆形，断面呈波浪状，有很好的弹性和密封性。
金属带可用08钢、0Cr13、1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、铜、铝、钛、蒙乃尔合金等制作。
非金属带材料有石棉、聚四氟乙烯等。
以上，讲述密封垫圈性能时，列举了一些数字。
必须说明，这些数字跟法兰形式、介质情况和安装修理技术等有密切的关系，有时可以超过，有时达不到，而且耐压和耐温性能，也是互相转化的，例如温度高了，耐压能力往往降低，这些细微的问题，只能在实践中体会。
二) 新材料和新技术以上介绍的密封垫圈还很不全面，况且密封技术正处于迅猛发展中。
下面举例介绍几项新材料和新技术。
(1) 液体密封：随着高分子有机合成工业的迅猛发展，近年出现了液态密封胶，使用于静密封；这项新技术，通常叫做液体密封。
液体密封的原理，是利用液态密封胶的粘附性、流动性和单分子膜效应(越薄的膜自然回复倾向越大) ，在适当压力下，使它象垫圈一样地起作用。
所以对使用着的密封胶，也叫做液体垫圈。
(2) 聚四氟乙烯生料密封：聚四氟乙烯也是高分子有机化合物，它在烧结成制品之前，叫做生料，质地柔软，也有单分子膜效应。
用生料做成的带叫生料带，可以卷成盘长期保存。
使用时能自由成形，任意接头，只要一有压力，便形成一个均匀地起着密封作用的环形膜。
作为阀门中阀体与阀盖间的垫圈，可在不取出阀瓣或闸板的情况下，撬开一缝隙，塞进生料带去就行了。
压紧力小，不粘手，也不粘法兰面，更换十分方便。
对于榫槽法兰最适宜。
聚四氟乙烯生料，还可做成管形和棒状，作密封用。
(3) 金属空心O形圈：弹性好，压紧力小，有自紧作用，可选用多种金属材料，从而在低温、高温和强腐蚀性介质中都能适应。
(4) 石墨板密封圈：在人们印象中，石墨是脆性物质，缺乏弹性和韧性，但经过特殊处理的石墨，却是质地柔软，弹性良好。
这样，石墨的耐热性能和化学稳定性，便可以在垫圈材料中得以显示；而且这种垫圈压紧力小，密封效果异常优越。
这种石墨还能做成带，跟金属带配合，组成性能优异的缠绕垫圈。
石墨板密封圈和石墨----金属缠绕垫圈的出现，是高温抗腐蚀密封的重大突破。
这类垫圈，国外已经大量生产和使用。