密封技术的基本问题
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教学重点： 密封的分类
教学难点： （1）泄漏和阻漏的方式； （2）密封技术与润滑的关系 。
8
一、泄漏和阻漏的方式
1. 密封的目的——防止泄漏
(1)对一般设备 主要防止润滑油、脂的流失及外界尘粉、水分、
化学气体等侵入设备内部。
(2)对液压、气动机械和化工设备
主要防止油、水、气等流体介质的泄漏，造成设 备工作不稳定、效率下降，污染环境，影响产品质量 以及造成设备和人身事故等。
1、密封技术
密封技术是研究密封面在变形（弹、塑、热、相对 位移），摩擦（磨损、温度）及通过两面之间的流 体的特性（物理、流速、压力分布、蒸发、能量损 失等）的变化规律和相互联系。并在此基础上研制 合适的密封材料，开发有效实用的密封等方面的一 门应用技术。
12
2、润滑膜的形成方式 (1)自然形成润滑膜的密封（接触型密封）
14
(3)由固体润滑膜实现密封
在干摩擦密封面中所谓固体润滑膜并不具有明确 的概念。
在干摩擦的情况下，对象流体当然是气体。通 过密封面的对象流体的流量就等于泄漏量。不 过这里通过密封面的对象流体，对密封面的润 滑原则上是无帮助的，因而防止摩擦、磨损得 全部依赖于固体润滑膜的特性和干摩擦的动态。
15
三、密封面的的摩擦与磨损
5
四、参考书目
陈匡民 .《流体动密封》,成都 : 成都科技大学出版社，1990 顾永泉.《机械端面密封》,东营 : 石油大学出版社，1994 顾永泉.《流体动密封》,北京 : 中国石化出版社，1990 王汝美.《实用机械密封技术问答》,北京 : 中国石化出版社，2006
6
五、考查成绩评定
9
2. 泄漏产生的原因主要有两个 (1)相邻结合面有间隙
(2)需要密封的两侧有压力差 （或是存在速度差；对气体常存在浓度差，有时 wenku.baidu.com有渗透，当然占次要地位） 严格的讲，泄漏是由于密封附近存在静压力和动压 力分布，使流体从高压区往低压区流动引起的。
10
3. 阻漏的方式
减少推动力（如压差、速度差等）
主要是由于压力的分布及速度差在其接触 面产生的流体流动，使密封面上形成液体 膜，起润滑作用。润滑流体是密封对象本 身。此时，泄漏量=润滑量
13
(2)强制形成润滑膜的密封
与前者几乎相同，所不 同的只是以不同的方式 提供润滑的流量（既可 是对象流体，也可是外 加密封液）。如填料密 封中为了强化润滑注入 不同于对象流体的润滑 剂，泵的机械密封中引 入冲洗液。此时，泄漏 量≠润滑量。
流体的内摩擦力，而内摩擦力主要取
决于流体的粘度。
16
3）边界摩擦
在液体摩擦被破坏后，在接触面上仍 然保持一层较薄的膜（小于0.01μm）， 因此边界润滑是指摩擦副端面被一种 具有分层结构和润滑性能的边界膜分 开时的摩擦。
是我们密封力图获得的工况，原因： 避免了干摩擦的剧烈磨损；同时又避 免了流体摩擦时过多的泄漏量。 4）混合摩擦
18
2）磨损过程图（分三阶段）
磨 损 量
q 跑合磨 损阶段
稳定磨损阶段
剧烈磨损 阶段
时间t
19
跑合磨损阶段：跑合后尖峰高度降低，峰顶半径增大，有 利于增大接触面积，降低磨损速度，跑合结束后，润滑油 应过滤后再使用。 稳定磨损阶段：磨损率越小，零件使用寿命越长。
剧烈磨损阶段：零件经若干时间使用后精度下降，间隙增 大，润滑状况恶化，从而产生振动、冲击和噪声，磨损加 剧，温度升高，使零件迅速报废。
1、摩擦形式
1）干摩擦
两固体表面直接接触，摩擦系数很大。
接触面上产生塑性变形，稍远一点处产生弹性变形， 干摩擦时，磨损最严重，应力求避免。
2）流体摩擦
摩擦状况较理想，摩擦系数最小 （f≤0.01）,两接触表面完全被一层流 体膜隔开，但泄漏量大，此时，泄漏 量=润滑量。
如图为流体摩擦，其性质取决于粘性
分为优、良、中、及格、不及格共5个等级
最终成绩=平时成绩×30%+期末大作业成绩×70% 1、平时成绩：出勤情况、实验情况、作业情况等。 2、期末大作业：开卷，90分钟。最后一次课做。 3、强调：上课讲话，并被老师记录者，直接报所属系处理。 严重者直接取消本门课考试资格。
7
第一章 密封技术的基本问题
切断流体通道（就是在通道中间设置障碍，使通道切断）
尽量减少间隙
尽量减少设置密封的部位（这对易燃、易爆、有毒介质尤其
重要）
举例：短纤生产LHV902润滑系统管路多处焊接。
氨合成塔筒体与下封头的焊接。
借外力将少量泄漏液抽去或送回吸入腔内或注入比泄漏
液压力更高的密封介质
11
二、密封技术与润滑
在实际使用中，有较多的摩擦副处于干摩擦、边界摩擦、 液体摩擦的混合状态，称为混合摩擦。
*半干摩擦=干摩擦+边界摩擦
半流体摩擦=液体摩擦+边界摩擦 17
2、磨损
1）定义：使摩擦表面的物质不断损失的现象称 为磨损。 （除非采取特殊措施（如电、磁悬浮等），否 则磨损很难避免。但在规定年限内，只要磨损 量不超过允许值，就认为是正常磨损。磨损并 非都有害，跑合，研磨都是有益的磨损）
ch1 密封技术的基本问题
1
（二）密封还关系到节能降耗
毛毡密封
2
二、课程内容
密封虽然只占机器和设备的很小部分，但是却是 非常重要的，因此，越来越受到人们的重视。密 封学是在二十世纪七十年代得到充分发展的一门 新兴边缘学科，也是一门交叉学科，主要与流体 力学、化工、材料及摩擦学等学科有关。根据密 封学的理论，我们将密封分类如下：
3
密封
非金属静密封
静密封
金属静密封
半金属静密封 迷宫式密封
非接触式密封 间隙密封 磁流体密封
动密封 接触式密封
填料密封 机械密封
成型填料密封 油封 软质填料密封 硬质填料密封
活塞环
4
三、学习方法
课前预习
上课高度 集中精力 听课
课后及时复习 教材并适当看 点参考资料
做作业 并总结
较高层次要求： 理论联系实践， 上网或到工厂看点实物， 或多到过控实验室。
增大泄漏通道中的阻力:根据流体力学的知识可知，流体在
通道中流动会有阻力，而阻力的大小与通道两端的压差、长短、
壁面粗糙度、棱缘的圆滑程度及通道中是否开槽（突然扩大或
收缩）等有关。因此在压差一定时，可把通道加设很多齿，人
为地加长泄漏时的路径或开各式沟槽，各种形式的迷宫密封就
属于这一类。
改变流体流动方向（变有害方向为无害方向）
教学难点： （1）泄漏和阻漏的方式； （2）密封技术与润滑的关系 。
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一、泄漏和阻漏的方式
1. 密封的目的——防止泄漏
(1)对一般设备 主要防止润滑油、脂的流失及外界尘粉、水分、
化学气体等侵入设备内部。
(2)对液压、气动机械和化工设备
主要防止油、水、气等流体介质的泄漏，造成设 备工作不稳定、效率下降，污染环境，影响产品质量 以及造成设备和人身事故等。
1、密封技术
密封技术是研究密封面在变形（弹、塑、热、相对 位移），摩擦（磨损、温度）及通过两面之间的流 体的特性（物理、流速、压力分布、蒸发、能量损 失等）的变化规律和相互联系。并在此基础上研制 合适的密封材料，开发有效实用的密封等方面的一 门应用技术。
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2、润滑膜的形成方式 (1)自然形成润滑膜的密封（接触型密封）
14
(3)由固体润滑膜实现密封
在干摩擦密封面中所谓固体润滑膜并不具有明确 的概念。
在干摩擦的情况下，对象流体当然是气体。通 过密封面的对象流体的流量就等于泄漏量。不 过这里通过密封面的对象流体，对密封面的润 滑原则上是无帮助的，因而防止摩擦、磨损得 全部依赖于固体润滑膜的特性和干摩擦的动态。
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三、密封面的的摩擦与磨损
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四、参考书目
陈匡民 .《流体动密封》,成都 : 成都科技大学出版社，1990 顾永泉.《机械端面密封》,东营 : 石油大学出版社，1994 顾永泉.《流体动密封》,北京 : 中国石化出版社，1990 王汝美.《实用机械密封技术问答》,北京 : 中国石化出版社，2006
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五、考查成绩评定
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2. 泄漏产生的原因主要有两个 (1)相邻结合面有间隙
(2)需要密封的两侧有压力差 （或是存在速度差；对气体常存在浓度差，有时 wenku.baidu.com有渗透，当然占次要地位） 严格的讲，泄漏是由于密封附近存在静压力和动压 力分布，使流体从高压区往低压区流动引起的。
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3. 阻漏的方式
减少推动力（如压差、速度差等）
主要是由于压力的分布及速度差在其接触 面产生的流体流动，使密封面上形成液体 膜，起润滑作用。润滑流体是密封对象本 身。此时，泄漏量=润滑量
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(2)强制形成润滑膜的密封
与前者几乎相同，所不 同的只是以不同的方式 提供润滑的流量（既可 是对象流体，也可是外 加密封液）。如填料密 封中为了强化润滑注入 不同于对象流体的润滑 剂，泵的机械密封中引 入冲洗液。此时，泄漏 量≠润滑量。
流体的内摩擦力，而内摩擦力主要取
决于流体的粘度。
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3）边界摩擦
在液体摩擦被破坏后，在接触面上仍 然保持一层较薄的膜（小于0.01μm）， 因此边界润滑是指摩擦副端面被一种 具有分层结构和润滑性能的边界膜分 开时的摩擦。
是我们密封力图获得的工况，原因： 避免了干摩擦的剧烈磨损；同时又避 免了流体摩擦时过多的泄漏量。 4）混合摩擦
18
2）磨损过程图（分三阶段）
磨 损 量
q 跑合磨 损阶段
稳定磨损阶段
剧烈磨损 阶段
时间t
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跑合磨损阶段：跑合后尖峰高度降低，峰顶半径增大，有 利于增大接触面积，降低磨损速度，跑合结束后，润滑油 应过滤后再使用。 稳定磨损阶段：磨损率越小，零件使用寿命越长。
剧烈磨损阶段：零件经若干时间使用后精度下降，间隙增 大，润滑状况恶化，从而产生振动、冲击和噪声，磨损加 剧，温度升高，使零件迅速报废。
1、摩擦形式
1）干摩擦
两固体表面直接接触，摩擦系数很大。
接触面上产生塑性变形，稍远一点处产生弹性变形， 干摩擦时，磨损最严重，应力求避免。
2）流体摩擦
摩擦状况较理想，摩擦系数最小 （f≤0.01）,两接触表面完全被一层流 体膜隔开，但泄漏量大，此时，泄漏 量=润滑量。
如图为流体摩擦，其性质取决于粘性
分为优、良、中、及格、不及格共5个等级
最终成绩=平时成绩×30%+期末大作业成绩×70% 1、平时成绩：出勤情况、实验情况、作业情况等。 2、期末大作业：开卷，90分钟。最后一次课做。 3、强调：上课讲话，并被老师记录者，直接报所属系处理。 严重者直接取消本门课考试资格。
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第一章 密封技术的基本问题
切断流体通道（就是在通道中间设置障碍，使通道切断）
尽量减少间隙
尽量减少设置密封的部位（这对易燃、易爆、有毒介质尤其
重要）
举例：短纤生产LHV902润滑系统管路多处焊接。
氨合成塔筒体与下封头的焊接。
借外力将少量泄漏液抽去或送回吸入腔内或注入比泄漏
液压力更高的密封介质
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二、密封技术与润滑
在实际使用中，有较多的摩擦副处于干摩擦、边界摩擦、 液体摩擦的混合状态，称为混合摩擦。
*半干摩擦=干摩擦+边界摩擦
半流体摩擦=液体摩擦+边界摩擦 17
2、磨损
1）定义：使摩擦表面的物质不断损失的现象称 为磨损。 （除非采取特殊措施（如电、磁悬浮等），否 则磨损很难避免。但在规定年限内，只要磨损 量不超过允许值，就认为是正常磨损。磨损并 非都有害，跑合，研磨都是有益的磨损）
ch1 密封技术的基本问题
1
（二）密封还关系到节能降耗
毛毡密封
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二、课程内容
密封虽然只占机器和设备的很小部分，但是却是 非常重要的，因此，越来越受到人们的重视。密 封学是在二十世纪七十年代得到充分发展的一门 新兴边缘学科，也是一门交叉学科，主要与流体 力学、化工、材料及摩擦学等学科有关。根据密 封学的理论，我们将密封分类如下：
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密封
非金属静密封
静密封
金属静密封
半金属静密封 迷宫式密封
非接触式密封 间隙密封 磁流体密封
动密封 接触式密封
填料密封 机械密封
成型填料密封 油封 软质填料密封 硬质填料密封
活塞环
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三、学习方法
课前预习
上课高度 集中精力 听课
课后及时复习 教材并适当看 点参考资料
做作业 并总结
较高层次要求： 理论联系实践， 上网或到工厂看点实物， 或多到过控实验室。
增大泄漏通道中的阻力:根据流体力学的知识可知，流体在
通道中流动会有阻力，而阻力的大小与通道两端的压差、长短、
壁面粗糙度、棱缘的圆滑程度及通道中是否开槽（突然扩大或
收缩）等有关。因此在压差一定时，可把通道加设很多齿，人
为地加长泄漏时的路径或开各式沟槽，各种形式的迷宫密封就
属于这一类。
改变流体流动方向（变有害方向为无害方向）