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機械密封的結構及組成部分：機械密封的基本結構、作用原理和要求

　　機械密封是一種依靠彈性元件對靜、動環端面密封副的預緊和介質壓力與彈性元件壓力的壓緊而達到密封的軸向端面密封裝置(圖1)，故又稱端面密封。

　　機械密封的基本結構

　　構成機械密封的基本元件有：端面密封副(靜環1和動環2)、彈性元件(如彈簧4)、輔助密封(如O形圈8和9、傳動件(如傳動銷3和傳動螺釘7、防轉件(如防轉銷10和緊固件(如彈簧座5、推環12、壓蓋11、緊定螺釘6與軸套13)。

　　圖1 典型機械密封示意圖

　　機械密封基本元件的作用和要求

　　1、端面密封副(靜、動環)

　　端面密封副的作用是使密封面緊密貼合，防止介質泄漏。它要求靜、動環具有良好的耐磨性，動環可以軸向靈活地移動，自動補償密封面磨損，使之與靜環良好地貼合;靜環具有浮動性，起緩沖作用。為此密封面要求有良好的加工質量，保證密封副有良好的貼合性能。

　　2、彈性元件(彈簧、波紋管、隔膜)

　　它主要起預緊、補償和緩沖的作用，要求始終保持足夠的彈性來克服輔助密封和傳動件的摩擦和動環等的慣性，保證端面密封副良好的貼合和動環的追隨性，材料要求耐腐蝕、耐疲勞。

　　3、輔助密封(O形圈、V形圈、U形圈、楔形圈和異形圈)

　　它主要起靜環和動環的密封作用，同時也起到浮動和緩沖作用。要求靜環的密封元件能保證靜環與壓蓋之間的密封性和靜環有一定的浮動性，動環的密封元件能保證動環與軸或軸套之間的密封性和動環的浮動性。材料要求耐熱、耐寒并能與介質相容。

　　4、傳動件(傳動銷、傳動環、傳動座、傳動鍵、傳動突耳或牙嵌式聯結器)

　　它起到將軸的轉矩傳給動環的作用。材料要求耐磨和耐腐蝕。

　　5、緊固件(緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套)

　　它起到靜、動環的定位、緊固的作用。要求軸向定位正確，保證一定的彈簧壓縮量，使密封副的密封面處于正確的位置并保持良好的貼合。同時要求拆裝方便、容易就位、能重復利用。與輔助密封配合處，安裝密封圈要有導向倒角和壓彈量，應特別注意動環輔助密封件與軸套配合處要求耐磨損和耐腐蝕，有必要時與軸套配合處可采用硬面覆層。

　　6、防轉件(防轉銷)

　　它起到防止靜環轉動和脫出的作用。要求有足夠的長度，防止靜環在負壓下脫出，并要求正確定位，防止靜環隨動環旋轉。材料上要求耐腐蝕，在必要時中間可加四氟乙烯套，以免損壞碳石墨靜環。

　　機械密封的可能泄漏途徑

　　1、密封副密封面I處泄漏

　　這是主要密封面，是決定機械密封摩擦、磨損和密封性能的關鍵，同時也決定機械密封的工作壽命。據統計，機械密封的泄漏大約有80%~95%是由于密封端面密封副造成的。因此，要求接觸面保持平行，表面粗糙度要求高，R=0.05~0.2um、平面度<0.9um。對于不同介質，要求用合適的密封副材料組合，注意耐磨損、耐腐蝕，選用合適的幾何參數(面積比和寬徑比等)和性能參數( 比壓、彈簧載荷等)。

　　2、靜環與壓蓋的輔助密封件II處泄漏和動環與軸(或軸套)的輔助密封III處泄漏這是輔助密封面，是決定機械密封密封性和動環追隨性的關鍵，特別是動環與軸(或軸套)密封面，首先要防止因銹蝕、水垢、結焦或化學反應物料堆積而造成動環不能動彈。

　　以上I、II、III處均為動密封。

　　3、壓蓋與密封箱體之間靜密封IV、軸套與軸靜密封V和動環鑲嵌結構配合VI處泄漏這三處均為靜密封。均應根據密封介質選用相容材料的密封墊或相應的配合。

機械密封的結構及組成部分：機械密封的結構組成

　　原標題：機械密封的結構組成

　　機械密封的結構組成

　　機械密封是指由至少一對垂直于旋轉軸線的端面，在流體壓力和補償機構彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下，保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置。

　　機械密封通常由動環、靜環、壓緊元件和密封元件組成。其中，動環和靜環的端面組成一對摩擦副。動環靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環端面上，并在兩環端面上產生適當的比壓和保持一層極薄的液體膜而達到密封的目的。壓緊元件產生壓力，可使泵在不運轉狀態下也保持端面貼合，保證密封介質不外漏，并防止雜質進入密封端面。機械密封的失效是化工機器的常見故障，一旦密封失效，將影響化工生產的正常進行，排除此類故障是化工設備維修專業人員的日常工作內容。

　　機械密封的結構組成

　　機械密封主要有以下三類部件組成：

　　1.緩沖補償機構：由彈性元件(圓柱彈簧、圓錐彈簧、波片彈簧、波紋管等)構成。

　　2.密封端面：由動環和靜環組成的一對摩擦副。

　　3.輔助密封圈：包括動環密封圈、靜環密封圈等，有各種形式，如0形圈、V形圈等。

　　機械密封一般多用于離心泵、離心機、反應釜、壓縮機等設備。因機械密封具有泄漏少、壽命長等優點，成為了主要的軸密封方式，又叫端面密封，是現在最為常見的密封技術。

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機械密封的結構及組成部分：機械密封都有哪些組成以及作用

　　聯系方式見右側懸浮框

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　　機械密封的檢測

　　1、做好安裝前檢驗工作

　?。?）、密封腔體。密封腔體的規格、直徑、深度必須符合相關尺寸要求；軸與密封腔體的同軸度、垂直度符合要求，垂直度一般小于0.05——0.08mm，同軸度通常應保持在0.20——0.25mm之間。

　?。?）、泵軸的軸向竄動量。軸或軸套的軸向竄動量應控制在0.08mm以內。

　　（3）、動靜環摩擦端面的平面度是保證密封的關鍵，可用簡易的卡尺法進行檢查，即用卡尺貼于端面并置于背光下，通過觀察透光間隙是否均勻判斷表面平度。

　?。?）、軸或軸套的表面粗糙度應在0.32μm以下。

　?。?）、各密封部件的完好與清潔狀況。應仔細檢查各密封件的完好和清潔狀況，保證無銳邊毛刺、劃痕、裂紋等缺陷。

　　2、正確合理的安裝順序

　　（1）、對機械密封的靜止部件進行安裝：首先，將防轉銷裝入密封端蓋相應的孔內位置；其次，根據順序在靜環上裝入靜環密封圈，然后在密封端蓋內裝入靜環，在組裝過程中避免防轉銷進入靜環凹槽內。最后，在安裝過程中，避免靜環與軸之間發生碰撞。對于螺栓要分幾次均勻擰緊。

　?。?）、對機械密封旋轉部件進行組裝。在軸上按照先后順序將機械密封的旋轉部件進行逐個組裝。對于軸套把機械密封的旋轉部件按照順序在外面組裝到軸套上，然后將機械密封旋轉部件的軸套安裝在軸上。

　?。?）、在密封體上安裝端蓋，并用螺釘固定。

　?。?）、盤動試車是否轉動輕松。

　　機械密封的作用

　　一、提高機器效率、降低能耗。

　　1、減少機器的內漏、外漏和穿漏，提高機器容積效率。例如， 大慶煉油廠將焦化5FDJ5×2離心泵的葉輪口環改為機械密封，使泵效率提高3.6%耀5.6%。

　　2、減少摩擦損失，提高機器的機械效率。例如，將雙端面密封改為單端面密封、非平衡型改為平衡型、雙支承減底泵封閉一端（所謂砍頭泵）減少密封都能減少摩擦損失，提高機械效率。

　　3、改變密封方式，提高機器或機組的效率。例如，將屏蔽泵改用機械密封泵，使電動機效率提高；采用磁力傳動泵，提高機器效率。

　　4、改變輔助系統，減少能耗，提高機組效率。例如，熱油泵自沖洗改為小葉輪循環沖洗；雙端面密封改為單端面密封，節省封油輔助系統的能耗。

　　二、節約原材料。例如，工藝流體回收，減少或消除動力蒸汽和工藝流體的損耗，減少封油損耗等。

　　三、提高機器可靠性。例如，軸封的漏損和壽命決定軸封和機器的可靠性。

　　四、安全和環境保護。根據日本某廠調查報告，在發生的786件事故中有32件是泄漏造成的 （占42%）。此外工藝流體泄漏還會造成環境污染，包括對大氣污染、水污染和車間環境污染。

　　機械密封的組成

　　1、主要部件，包括動環和靜環。

　　2、輔助密封件，主要是指密封圈。

　　3、彈力補償機構，主要包括彈簧和推環。

　　4、傳動件，彈箕座以及鍵或者是各種各樣的螺釘。

　　機械密封的分類

　　按照彈簧元件是旋轉還是靜止，可分為旋轉型和靜止型兩；按照密封介質泄漏方向劃分，可分為內流式和外流式兩類；按照介質于端面所引起卸載情況，可劃分為平衡式和非平衡式兩類；按照靜環位置劃分，可分為內裝式和外裝式；按照密封腔內溫度劃分，可分為高溫密封、中溫密封、普溫密封和低溫密封四類；按照密封腔內壓力，可分為超高壓機械密封、高壓機械密封、中壓機械密封和低壓機械密封；按照彈簧個數劃分，可分為單彈簧式和多彈簧式；按照非接觸式機械密封結構，可劃分為流體靜壓式、流體動壓式和干氣密封式；按照彈性元件劃分可分為彈簧壓縮式和波紋管式。

　　機械密封的基本元件

　　1、動、靜環

　　保持緊密貼合組成密封面防止介質泄漏。要求動、靜環具有良好的耐磨性動環可以軸向移動，自動補償密封面磨損，使之與靜環良好地貼合，靜環有浮動性，起緩沖作用。

　　2、彈性元件（彈簧、波紋板、蛇形套等）

　　主要起補償、預緊及緩沖作用，也是對密封端面產生合理比壓的因素。要求始終保持彈性來克服輔助密封和傳動件的摩擦，啟動環補償作用。材料要求耐腐蝕。

　　3、輔助密封（0形環、V形環、楔形環及其他異形密封環）主要起到靜環和動環的密封作用，同時也起到浮動性和緩沖的作用。要求靜環的輔助密封元件保證靜環與壓蓋之間的密封性，使靜環有一定的浮動性；動環的輔助密封元件保證動環與軸或軸套之間的密封。材料要求耐熱、耐寒方面與介質接近。

　　4、傳動件

　　傳動件包括傳動銷、傳動環、傳動座、傳動套、傳動鍵、傳動突耳或牙嵌式聯接器，其作用是將軸的轉矩傳給動環。材料要求耐腐蝕和耐磨損。

　　5、固緊件

　　固緊件包括：緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套。起著靜、動環的定位、固緊作用。要求定位正確，保證摩擦副密封面處于正確的位置，并且保持良好貼合的彈簧比壓；同時要求拆裝方便，容易就位，能重復使用；與輔助密封配合處應注意安裝密封環的倒角和壓彈量，特別注意動環密封圈與軸套配合處要求耐腐蝕和耐磨損，必要時采用硬面復層。

　　機械密封的安裝

　　安裝原則：

　?。?）、熟悉設備情況。安裝機械密封之前，對轉軸的轉速、軸徑等都要進行熟悉；考慮機械密封的制造工藝、密封腔的相關尺寸、設備的服務時間、生產設備的職工水平等。

　　（2）、對介質的壓力進行估算。離心泵的密封腔壓力通常情況下要低于泵的出口壓力。

　?。?）、熟悉密封介質。安裝機械密封之前要熟悉密封介質的狀態，所含顆粒情況；熟悉介質的相關物理特性，以便為后期的冷卻、沖洗、潤滑等做準備。

　　機械密封的技術要求

　?。?）、軸或軸套徑向跳動，以及密封腔體端面對軸表面的跳動公差均應與相關規范規定相符。

　?。?）、控制傳動軸的軸向竄動量應控制在0.2mm。

　?。?）、要通過采取阻封、沖洗、冷卻、過濾等措施，對輸送介質的溫度進行有效控制。

　?。?）、安裝彈簧傳動的機械密封時，應保持軸旋轉方向以使彈簧越來越緊。

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　　本文關鍵詞：機械密封

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