机械密封知识
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
（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 ;
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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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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
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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
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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。
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（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。
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机械密封基础知识-三机械密封的计算精选全文
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（三）液膜反力的计算
Fm =λP介 S
（液膜比压Pm=λP介）
λ：膜压系数≈0.5（中粘度），=0.65～0.75（低粘度），
=0.3～0.4（高粘度）。
它是一个平均值，表示液膜压力占介质压力的比例，
并不表示压力的分布情况。该公式为端面比压的计算
提供了方便。
S：端面面积S=π（d22－d12）/4
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各种组对在非平衡型机械密封中的许用［PV］值
SiC/ SiC/ 石墨 SiC
WC/ WC/ WC/
WC/ Al2O3/ Cr2O3喷涂/ Stellite/
石墨 WC 填充PTFE 青铜 石墨
石墨
石墨
180
14.5
7~1 5
4.4
5
2 3~7.5 15
3~9
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三、机械密封的计算
（一）补偿环的受力状况
要进行端面比压计算，首先要分析补偿环的受力情况。 如图，补偿环受到的力有：
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向左的：弹簧力Ft、介质压力所产生的作用力Fp 向右的：液膜反力Fm、静环作用的端面支承力F； 摩擦力R，很小可以忽略； 以上四力平衡，有F=Ft＋Fp－Fm 端面比压P=F/S （S为端面面积） 上面各项力的计算方法在后面章节再加以叙述。
（4）端面缝隙情况：渐开形，λ减小；渐收形，λ增大
（5）其他因素：转速高，对于内流式λ减小，对于外流式λ
增大。此外端面比压、密封面温度、粗糙度等都有一定影响。
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（六）弹簧比压的计算
Pt =F弹/S F弹可计算得出，但一般有误差±10%，这是由于制造厂、 制造工艺、原材料的化学成分、热处理工艺等存在差异的 缘故。 一般Pt =0.15~0.2Mpa(内装)，0.3~0.6Mpa(外装)，反应釜中， 转速低，轴摆动大，取大值。
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。
机械密封研磨知识点总结
机械密封研磨知识点总结一、机械密封的类型1. 单端机械密封单端机械密封一般包括固定端机械密封和转动端机械密封两种。
固定端机械密封是指密封环和密封座中的密封环固定于固定端上，而转动端机械密封是指密封环和密封座中的密封环固定于转动端上。
2. 双端机械密封双端机械密封是指密封环和密封座中的密封环都能起密封作用，它一般由两组密封组成，能够实现更好的密封效果。
3. 弹簧式机械密封弹簧式机械密封是采用弹簧将密封环和密封座压紧，增加了密封效果和使用寿命。
4. 压盖式机械密封压盖式机械密封是通过压盖将密封环和密封座压紧，保证密封环和密封座的紧密连接，实现密封效果。
5. 悬挂式机械密封悬挂式机械密封是将密封环悬挂在密封座上，通过密封环的摩擦力和密封座的支撑力实现密封效果。
二、机械密封的原理机械密封的密封原理主要是依靠密封环和密封座之间的相互作用，利用密封环和密封座的表面质量和密封接触面的形状尺寸精度来实现对工作介质的密封。
密封环在密封座上的径向和轴向位移和旋转或者摩擦，密封座借助于其自身和支撑结构，保证了与密封环的相对位置和轴向的密封性。
另外，润滑剂也是机械密封的重要组成部分，能降低密封环和密封座的摩擦力，提高密封效果。
三、机械密封的研磨工艺1. 研磨前的准备工作在进行机械密封的研磨工艺之前，需要对设备进行检查和清理工作，确保设备表面无明显的损伤和污渍。
同时要检查密封环和密封座的材质和尺寸，以确保其符合使用要求。
2. 研磨工具的选择研磨机械密封需要使用专用的研磨工具，主要包括研磨片、研磨膏、研磨机等。
研磨片的选用要根据设备的密封环和密封座的材质和硬度来选择，以保证研磨效果和使用寿命。
3. 研磨操作流程研磨机械密封的操作流程一般包括以下几个步骤：首先是涂抹研磨膏，使密封环和密封座表面均匀润滑；然后是安装研磨片，调整研磨机的转速和进给速度，开始研磨密封环和密封座的表面；最后是清洗和检查，清洗被研磨的零部件，并进行质量检查。
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。
机械密封技术知识培训课件
机械密封技术知识培训课件机械密封技术知识培训课件机械密封技术是现代工业中广泛应用的一项关键技术。
它在各个行业中起到了重要的作用，包括化工、石油、制药、食品等。
本文将介绍机械密封技术的基本原理、分类、应用以及维护保养等方面的知识。
一、机械密封技术的基本原理机械密封技术是利用摩擦和密封元件之间的压力差来实现密封的一种技术。
它主要由密封面、密封环、弹簧等组成。
当设备运转时，密封面与密封环之间形成一定的接触压力，从而阻止介质泄漏。
二、机械密封技术的分类机械密封技术可以根据密封面的形式和结构特点进行分类。
常见的机械密封技术包括单端面机械密封、双端面机械密封、外置式机械密封等。
每种机械密封技术都有其适用的场合，需要根据具体的工作条件和介质特性选择合适的机械密封。
三、机械密封技术的应用机械密封技术广泛应用于各个行业中。
在化工行业中，机械密封技术能够有效防止有害气体泄漏，保护环境。
在石油行业中，机械密封技术能够保证设备正常运行，提高生产效率。
在制药和食品行业中，机械密封技术能够确保产品的质量和安全。
四、机械密封技术的维护保养机械密封技术的维护保养对于设备的正常运行至关重要。
首先，要定期检查机械密封的工作状态，包括密封面的磨损情况、弹簧的弹性等。
其次，要及时更换磨损严重的密封件，并进行必要的润滑和清洗。
此外，还要注意避免机械密封受到过大的振动和冲击，以免影响密封效果。
五、机械密封技术的发展趋势随着工业技术的不断进步，机械密封技术也在不断发展。
未来，机械密封技术将更加注重环保、节能和可靠性。
同时，随着新材料和新工艺的应用，机械密封技术的性能将得到进一步提升。
六、结语机械密封技术是现代工业中不可或缺的一项技术。
通过本文的介绍，相信大家对机械密封技术有了更深入的了解。
在实际工作中，我们应该根据具体的需求选择合适的机械密封技术，并加强维护保养，以确保设备的正常运行和生产效率的提高。
同时，我们也期待着机械密封技术在未来的发展中能够不断创新，为工业的发展做出更大的贡献。
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）。
机械密封基础知识
基本概念：
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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
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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
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。
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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。
附图：油封外缘的各种设计型式六、油封的密封机理油封的密封机理涉及两个因素，一个是腔体的密封，主要是油封外缘（静态部件）在腔体中的定位；二是密封唇口与旋转轴表面接触的动态密封，这是油封的最重要功能。
附下图：油封密封唇口与旋转轴表面接触区。
油封的外缘为了保证油封在腔体的静态密封和孔内的稳固定位，并且容易装配。
一般为橡胶材质包覆金属骨架，把橡胶弹性体的可靠静态密封能力和金属骨架支持定位的优点结合为一体。
油封的外缘设计有倒角，以便于装配。
另有油封在外缘上设计沟槽可以增加附着力，避免油封后退和歪斜的危险，也加大了压配合公差，可提高油封静态密封的可靠性。
外缘设计为金属外骨架的油封适用于要求在腔体中安装特别牢固和精确的场合，要注意的是当油封座孔内表面糙时应当涂覆密封胶，在密封座处可以使用密封剂。
油封详解（四）七、油封的原材料油封的骨架和弹簧是金属制作，密封唇口等主要部分为橡胶。
油封根据使用环境，可以用不同的橡胶进行生产，以满足密封的性能和要求。
最常用的耐油橡胶是丁腈橡胶，丁腈橡胶为目前油封及O型圈使用最普遍的橡胶之一。
可说是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。
制造油封常用的还有聚丙酸酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶和聚四氟乙烯等。
各种橡胶的性能请参见：主要橡胶的种类与特长。
附下图：弹簧及金属骨架材料的种类及适用介质八、油封的密封介质油封所使用的场合，其适用的密封介质一般是矿物润滑油、润滑脂和合成润滑油、润滑脂。
另外也可密封工业生产中使用的DIN51524液压油类，VDMA24317以及VDMA24320高阻燃液压油类，低润滑特性的硅油类。
在特殊情况下也可密封润滑性低的酸类，碱类，有机溶剂类等腐蚀性介质。
通常采用氟橡胶材料的油封其耐腐蚀性，耐高温性都要比NBR材质的好，在无润滑、纯干燥和多介质的条件下建议采用PTFE密封唇制作的油封，其密封唇有足够的润滑能力，大大降低唇缘的磨损。
单个油封不宜密封两种不同的介质，大量的化学物质增加了对于油封材质性能的影响，油封对密封介质的相容性应该通过实验室试验来确定。
附下图：油封用不同橡胶对密封介质的适应性密封介质的污染可能是腔体铸件制作过程遗留的铸砂残留物；或者从旋转元件因摩擦磨损产生的颗粒物。
例如涡轮齿轮箱中的青铜涡轮的磨损物；或者由腐蚀性介质产生的产物。
为防止密封介质的污染对密封特性的负面影响，一定要注意尽量保持腔体清洁。
九、对油封的主要要求1、密封性好2、可靠性高3、易于装配4、与被密封介质相容5、低摩擦油封详解（五）十、油封的选择影响因素为了充分发挥油封的功能，必须根据使用条件选定最合适的型式与材料。
这里就主要的影响因素作一简述。
1、轴的表面线速度：在同一直径条件下，不同材料制造的油封，适应轴面旋转线速度的能力不同，其关系如下图所示。
油封使用的线速度范围一般小于15m/s, 下图给出的容许的轴的表面线速度是参考值，满意的润滑和良好的散热条件才是决定性因素。
相应较低的数据，适用于更为苛刻的条件。
2、温度：由于旋转轴表面与油封的密封唇部产生摩擦，所以密封唇口部的温度高于油液中的温度，一般油封工作时其唇缘的温度高于工作介质温度20~50℃。
随着转速增高，压力增加密封唇口处的温度也随之上升。
另外，带有防尘唇的油封，比无防尘唇的油封会出现高于20℃的过高温度。
当超过容许温度时会缩短油封的工作寿命，造成密封唇过早永久性硬化，以及磨损加大。
油封的工作温度范围与油封使用的材料有关：材料为丁晴橡胶（NBR）时为-40~120℃，亚力克橡胶（ACM）-30~180℃，氟橡胶（FPM）-25~300℃。
3、压力：油封主要用于无压或者在微压的条件下使用，最大工作压力0.02～0.05Mpa。
当工作压力超过这个值时应选用耐压型油封。
4、防尘：为防止污染物、灰尘、和湿气等从空气侧进入密封腔体内，建议使用带有防尘唇的油封。
如果污染物侵入严重建议采用2个油封，以串联方式一前一后安装。
十一、油封安装部分的设计轴的设计：1、表面粗糙度，由于轴的速度与油量不同，一般轴的粗糙度过大或过小，都会影响到油封的泄漏与磨损。
轴的表面粗糙度容许范围为Rz1.0～5.0μm ；Ra0.2～0.8μm。
对旋转轴用油封，取2.5～1.6μmRz。
2、硬度，旋转轴的表面硬度一般取≥35HRC。
当介质较脏，有来自外界的污染杂质，或轴表速度>12m/s 时，轴表面硬度应为55HRC以上，轴表面淬火层深度>0.mm。
3、轴的倒角，推荐值15°~30° ,;以能让油封确实装入，不损伤油封唇缘为原则。
4、轴的加工，正确的轴加工是保证密封系统正常工作的决定性因素，适宜的油封轴加工方法是横向给进精研磨，金刚砂纸磨光。
不适宜的加工方法是在车床上精加工，超精加工，滚光加工，金刚砂纸磨光（砂纸在轴向移动磨光）。
5、轴的材料，主要是普通碳素结构钢，如C35和C45，另外还有铸铁，陶瓷类，树脂塑料，但后三种材料的轴对油封的密封都有缺陷。
腔体的设计：1、表面粗糙度，及直径公差见下表。
部位直径公差表面粗糙度/mm Ra≤Rz≤座孔无骨架油封H11 3.2 12.5 骨架油封H8或H7 1.6 6.3旋转轴h9或f9 0.8~0.4 3.2~1.62、安装倒角推荐值15°~30°。
3、腔体的材质是钢或铸铁，使用外周是橡胶或金属的油封都行。
一般轻合金和树脂热膨胀系数较大，适宜采用外周为橡胶的油封。
4、不适宜的腔体结构，如采用冲压加工的，采用螺纹组合安装的，对开型的腔体等。
油封详解（六）十二、油封的泄漏发现由油封泄漏时，首先应确认发生泄漏的部位，如果不是由油封泄漏，有时是由于附着了油脂等泄漏以外的原因而误认为是泄漏。
导致油封泄漏的主要原因，1、由于尺寸公差不符合标准规范而使油封外缘与腔体配合的静态密封表面发生变形；2、由于工况条件过于苛刻引起材料龟裂，尤其是在油封密封刃口上的龟裂；3、由于工况条件过于苛刻和橡胶弹性体与工作介质不相容引起橡胶硬度增加，或者弹性体的硬度太高；4、密封介质使橡胶溶胀，降低了橡胶的硬度，由此使油封过早的老化和磨损；5、由轴至密封唇口区的腐蚀，将给密封系统的密封性能留下永久性的故障隐患；6、润滑剂失效而使系统处于干运转状态，从而使密封唇快速磨损；8、综合性老化，橡胶弹性体与密封介质双双老化；9、在密封唇口处形成“油碳”污垢，使油封密封唇缘被托起，引发密封系统的泄漏故障；10、油封的密封唇缘不再追随轴表面的振动以及轴的跳动；11、污染物从密封的里外面永久性的嵌入密封刃口上造成轴表面和密封唇缘的过早磨损；12、装配过程不规范引起轴表接触面被破坏而造成密封唇过早磨损；13、密封刃口在储存、运输和装配过程中受到损坏。
附下图：由唇口部泄漏的主要原因：图2：由油封外缘部泄漏的主要原因当油封泄漏时，应着重分析其泄漏的不同情况，从而采取不同的措施。
油封不同阶段的泄漏应分为：1、不透水，在油封上看不到湿气；2、湿润，在密封刃口区出现不影响密封功能的湿气膜，但湿气膜没有扩展到背面；3、潮湿，湿气膜扩展到背面，并形成水珠，但尚未连续滴下；4，可测量的泄漏，可以看到腔体外部有从油封背面流出的可以识别的微小液流流量；5、暂时的泄漏，密封系统短暂的故障，例如由于密封刃口下的污染物微粒引起的，它可以在继续使用时把它们冲洗掉；6、明显的泄漏，暂时的漏泄导致密封唇和防尘唇由于在密封唇与防尘唇之间，加注的润滑脂过多。
溢流出来的油脂表现为系统外部的明显泄漏。
另外，根据油封使用运转的时间过程来分析泄漏原因，例如：刚开始使用就泄漏的早期破损；使用短时间后开始泄漏的过早损坏；使用较长一段时间后在工作工程中发生泄漏的损坏和发生油封设计使用寿命末期的泄漏损坏等等。
十三、油封的运输和装配一、油封是精密元件,装配与保管不当回影响使用性能。
油封在运输和储存时应注意：1、不要打开原包装，注意包装是否损坏，装配前尽量把油封留在原包装里；2、避免日光直晒，也不要放置在高温热源附近，因为这会促使橡胶老化；3、油封不得随意散放，要注意防尘和防土，确保使油封处在封闭或有盖状态；4、在运输和使用油封时，为防止油封变形和弹簧脱落，请不要给与过分冲击；5、油封也不能用细绳捆扎，也不要挂在钉子或金属线上，这样会损伤密封唇；6、不得把油封放到潮湿的地方，这样会使金属部件生锈；7、不要将密封件放在靠近电视和产生臭氧的地方；8、请不要用指甲或硬物摩擦唇口端部，以防损坏密封唇；二、油封的装配，无论油封的安装部分设计和油封的选择多么适宜，如果组装的粗糙，也不能充分发挥油封预定的功能。
(1)油封安装时,外表面应涂上适当的润滑剂，唇口应涂上适合的清洁润滑脂，带有防尘唇的油封，应在主付唇间填满适合的清洁润滑脂，再进行装配.(2)把油封的密封唇口端朝向密封介质一侧,切忌反向装配.(3)油封装入座孔时,应采用专用工具推入,防止位置偏斜.(4)油封唇缘通过的螺纹,键槽,花键等处应采取各种措施来防止唇缘损伤,并用专用工具装配.（5）油封应水平放入座孔，并均匀加压，请勿倾斜强制推进。