密封机械装置

A. 机械密封

一 机械密封定义
机械密封（端面密封）mechanical seal (face seal)
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露的装置。
简单地讲：它是由动环，静环，弹簧和密封圈等几个机械零件构成的密封装置，称为机械密封。因为它是利用弹簧和物料等压力，使动环和静环两个端面互相紧密贴合，组成一对摩擦副面而进行密封的。可以称为端面密封。
二 机械密封分类
一般来讲，机械密封分两大类：泵用机械密封和釜用机械密封。为了进一步弄懂机械密封产品的应用范围，有必要把机械密封分类方法详细列出来。
按应用主机分类
1．1泵用机械密封
1.1a 各种单级离心泵，多级离心泵，漩涡泵，化工泵，螺杆泵，真空泵等用机械密封。
1.1b 内燃机冷却水泵用机械密封，包括各种汽车、拖拉机、内燃机等内燃机冷却水泵用机械密封。
1.1c 船用机械密封，包括船舶和舰艇上各种泵用机械密封。
1.2 透平压缩机用机械密封，包括各种离心压缩机，轴流压缩机等用机械密封。
1.3 风机用机械密封，包括各种通风机、鼓风机等用机械密封。
1.4 潜水电机用机械密封，包括各种潜水电机，潜油电机，等用机械密封。
1.5 冷冻机用机械密封，包括各种螺杆冷冻机，离心制冷机等用机械密封。
1.6 其他主机用机械密封，包括分离机械洗衣机，高温染色机，乳化机，减速机，往复压缩机曲轴等机械密封。
1.7 釜用机械密封，包括各种不锈钢釜，搪玻璃釜等用机械密封。
2．按作用原理和结构分类
2.1 按密封端面的对数分类
单端面
双端面 机械密封
多端面
2.2 按密封流体所处压力状态分为
单级密封
双级密封
多级密封
2.3 按载荷系数K分为（K指密封流体压力作用在补偿环上，使之对于非补偿环趋于闭合的有效面积和密封环带面积之比）
平衡式机械密封（K<1）
非平衡式机械密封 (K≥1)
2.4 按静止环视装于端盖（或相当于密封端盖）的内侧式或外侧式
内装式机械密封
外装式机械密封
2.5 按弹簧是否置于密封流体之内
弹簧内置式机械密封
弹簧外置式机械密封
2.6 按补偿机构中弹簧的个数分为
单弹簧机械密封
多弹簧机械密封
2.7 按补偿环是否随轴旋转分为
旋转式机械密封
静止式机械密封
2.8 按密封流体在密封面间的泄露方向是否与离心方向一致分为
内流式机械密封
外流式机械密封
2.9 按补偿环上离密封端面最远的背面是处于高压侧或低压侧分为
背面高压式机械密封
背面低压式机械密封
2.10 按密封端面是否直接接触分为
接触式机械密封
非接触式机械密封
2.10a 流体静压式机械密封
2.10b 流体动压式机械密封
2.11 波纹管型机械密封
金属波纹管机械密封
聚四氟乙烯波纹管机械密封
橡胶波纹管机械密封
2.12 按使用工次和参数分类
2.12a 按密封腔不同温度范围的适用性
高温机械密封 ＞150℃
中温机械密封 80℃～150℃
普温机械密封 -20℃～80℃
低温机械密封 ＜-20℃
2.12b 按密封压力不同程度（密封腔内）
超高压＞15MPa
高压3MPa～15MPa
中压1MPa～3MPa
低压 常压～1MPa
真空 如负压时
2.12c适用密封端面线速度不同
超高速机械密封＞100m/s
高速机械密封25 m/s～100m/s
一般机械密封＜25m/s
2.12d 按对被密封介质含颗粒的适用性分为
耐摩擦介质用密封
2.12e按对密封介质腐蚀性程度的耐用情况可分为
耐强腐蚀性介质机械密封
耐油、水及弱酸腐蚀性介质机械密封
2.12f 按轴径大小分为
大轴径＞120mm
一般轴径25mm～120mm
小轴径＜25 mm
2.12g 参数和轴径分为
重型机械密封
中型机械密封
轻型机械密封
重型密封通常指满足下列参数和轴径之一的机械密封
密封腔压力＞3MPa
密封腔温度＜-20℃，＞150℃
密封端面平均线速度＜25M/S
密封轴径＞120mm
轻型密封通常指满足下列参数和轴径之一的机械密封
密封腔压力＜0.5MPa
密封腔温度＜80℃，＞0℃
密封端面平均线速度＞10m/S
密封轴径＜40mm

三 机械密封原理及组成
它的密封原理如似在日常生活中二块玻璃间滴上几滴水，然后互相贴合，就可发觉二块玻璃间出现一层极薄的水膜，把玻璃互相吸住，并可相对滑动。机械密封也一样，动环和静环二个密封端面间形成一个微小间隙。当有压力介质通过此间隙时造成极大阻力，阻止其介质泄露从而获各密封的效果。
机械密封由四个不可缺少的部分组成：主密封，辅助密封，补偿机构，传动、防转机构

机械密封中互相贴合并相对滑动的二个环形零件，称作密封环。其中，随轴做旋转运动的密封环称动环（旋转环），不随轴做旋转运动的密封环称静环。动环与静环互相贴合的端面称密封端面，密封端面垂直于旋转轴线。由密封端面可构成的密封环节，称作主密封，这是机械密封的主要密封部位。机械密封除主密封以外的其他密封环节，称作辅助密封。通常采用橡胶，聚四氟乙烯等弹性零件做成密封圈起辅助密封作用。故称作辅助密封圈。辅助密封圈一般可分为动环密封圈，静环密封圈。它们不仅起到辅助密封作用，同时还具体缓冲功能。这在机械密封中是一个重要的条件。如动环密封圈起到两个作用：一 密封动环圈与轴之间环间间隙，随轴一起旋转，使物料不能沿着轴向泄露是相对静密封；二 当动环和静环磨损时，动环能自动的轴向位移（称自动补偿），使动环和静环始终保持良好贴合。对动环密封圈要求既要有可靠密封而又不能与轴有过大摩擦力。
若轴的振动不加缓冲直接传动密封面上，则密封面就不能贴紧而使泄露增加。轴的振动给密封面造成的轴向力及径向力，会导致密封面磨损加剧，甚至破坏。这些都特别严重地影响密封性能。为此机械密封要利用各种辅助密封圈及波纹管等弹性来缓冲轴的振动，对密封性能的影响。
机械密封必须具有轴向补偿能力，以便密封端面磨损后仍能保持良好贴合，因此称具有轴向补偿能力的密封环为补偿环，不具有轴向补偿能力的密封环为非补偿环。由弹性元件（弹簧等）及相关零件（弹簧座、推环等）可组成的能够与补偿环一起进行轴向移动的部件称作补偿机构。补偿机构可设计在动环一侧，也可设计在静环一侧，一般来讲在动环一侧为多。带动动环与轴一起旋转的零件（紧定螺钉，传动螺钉，传动销等）组成机械密封的传动机构。
从以上道理看到机械密封必须由主密封，轴的密封以及补偿密封机构和传动机构四个部分组成。当然密封装置往往还具有冷却、冲洗及润滑等部分。机械密封结构形式是多种多样，但尽管如此，它的基本零件和工作原理是相同的。
四 机械密封材料
随着现代化的发展，流体旋转机械的运转条件越来越苛刻。例如：高温和低温，高压和高真空，各种强腐蚀性，剧毒，易燃，易爆，放射性介质以及含泥沙等颗粒介质的种类也日益增多。同时，设备容积也趋向大型和高速化。因此机械密封的材料要求也就越来越高，从而促进了对材料的研究开发。
目前材料发展的趋势是提高高分子材料性能开发，新型工程陶瓷材料，大力发展和采用复合材料。
机械密封由若干个零件所组成，其用材是按零件所起的作用。机械结构的需要和使用条件来选择可用材料大致可分为四大类，即摩擦副材料（动静环），辅助密封圈材料，加载弹性元件和其它结构材料。由于机械密封使用工况条件不同，使用材料较多，不能 一一解释，只能对常用材料作一些解释。

B. 什么是机械密封装置

机械密封(mechanical seal)是指由至少一对垂直于旋转轴线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且相对滑动所构成的防止流体泄漏的装置。

弹力加载机构与辅助密封是金属波纹管的机械密封我们称为金属波纹管密封。在轻型密封中，还有使用橡胶波纹管作辅助密封的，橡胶波纹管弹力有限，一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。 “机械密封”通常被人们简称为“机封”。

机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的：“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。”

C. 机械密封的工作原理

机械密封的工作原理：机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对内滑动的端面在流体压力和补容偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。

机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。

由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。

(3)密封机械装置扩展阅读

启动前的准备工作：

1、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。

2、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。

3、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。

D. 请问机械密封装置由哪些主要零配件组成

1、主要部件：动环和静环。
2、辅助密封件：密封圈（有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡胶O圈等）。
3、弹力补偿机构：弹簧、推环。
4、传动件：弹簧座及键或各种螺钉。

E. 外密封装置大概有哪四种

外密封装置主要有填料密封、机械密封、迷宫式密封、浮动环密封等型式。按静环的安装位置可分为内装式和外装式机械密封。静环装于密封压盖(或相当于密封压盖的零件)内侧(即面向主机工作腔侧)的机械密封称为内装式机械密封;反之,在密封压盖的外侧安装静环时称为外装式机械密封。

密封装置简介

内装式机械密封可用于温度和压力较高，以及介质对动环及弹性元件的腐蚀性不高的工况。外装式机械密封适用于低压（或负压）和介质具有腐蚀性的工况。外置式密封的大多数零件不与介质接触，暴露在设备外，便于观察、安装及维修。

但是，由于外置式结构的介质压力与弹性元件的弹力方向相反，当介质压力有波动，而弹簧补偿量又不大时，会导致密封不稳定甚至严重泄露。

F. 请问机械密封装置由哪些主要零配件组成

常用机械密封结构如图所示。由静止环1（静环）、2旋转环（动环）、3弹性元件、4弹簧座、5紧定螺钉、6旋转环辅助密封圈,8静止环辅助密封圈等元件组成，7防转销,9固定在压盖上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。

G. 离心泵的密封装置一般有哪几种如何正确更换填料密封中的盘根

离心泵常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。

作用：轴封装置保证离心泵正常、高效运转.离心泵在工作是泵轴旋转而壳不动，其间的环隙如果不加以密封或密封不好，则外界的空气会渗入叶轮中心的低压区，使泵的流量、效率下降。

严重时流量为零气缚，通常，可以采用机械密封或填料密封来实现轴与壳之间的密封。

(7)密封机械装置扩展阅读：

密封分为：

1、间隙密封，例如一些小泵，直接用套配轴，只是要保证配合间隙合适，既能旋转，又不泄露，制作精度要求较高，使用寿命较短；

2、O形圈密封，适合小泵；

3、Y型密封圈；

4、V型密封圈；

5、骨架油封，用于防尘，需配合其它密封使用；

6、填料密封：应用较多，如一般的水泵，常用棉、麻等纤维密封，也用油浸石棉或石墨石棉盘根密封；气体泵需要半金属盘根。

7、专用密封，是针对其结构特点制作的密封，如家用泵就是用橡胶或塑料，加上弹簧制成。

H. 机械密封的原理有什么概述

机械密封的原理概述：
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
常用机械密封结构由静止环(静环)、旋转环(动环)、弹性元件弹簧座、紧定螺钉、旋转环辅助密封圈和静止环辅助密封圈等元件组成，防转销固定在压盖上以防止静止环转动。
旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。
机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的：“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。”

I. 机械密封原理与结构

一、基本概念 

(1）机械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，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，常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械，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。

(2）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，见下图。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地移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合；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。

(3）弹性元件(弹簧、波纹管）主要起预紧、补偿和缓冲的作用，要求始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦、动环等的惯性，保证端面密封副贴合良好和动环的追随性，材料要求耐腐蚀、耐疲劳。

(4）辅助密封(O形圈、V形圈、U形圈、楔形圈和异形圈等）主要起静环和动环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用。要求静环的密封元件能保证静环与压盖之间的密封性，静环有一定的浮动性；动环的密封元件能保证动环与轴或轴套之间的密封性和动环的浮动性。材料要求耐热、耐寒并能与介质相容。

(5）传动件(传动销、传动环、传动座、传动键、传动突耳或牙嵌式连接器）起到将轴的转矩传给动环的作用。材料要求耐磨和耐腐蚀。

(6）紧固件(紧固螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套）起到静环、动环的定位和紧固的作用。要求轴向定位正确，保证一定的弹簧压缩量，使密封副的密封面处于正确的位置，并保持良好的贴合。同时要求拆装方便、容易就位、能重复利用。

J. 什么是机械密封装置

机械密封是无填料的密封装置，它是靠固定在轴上的动环和固定在泵壳上的静环，以及两个端面的紧密接近（由弹簧力滑推，同时又是缓冲补偿元件）达到密封的。
在机械密封装置中，压力轴封水一方面顶住高压泄出水，另一方面窜进动静环之间，维持一层流膜，使动静环端面不接触。
由于流动膜很薄，且被高压水作用着，因此泄出水量很少，这种装置只要设计得当，保证轴封水在动、静环端面上形成流动膜，也可满足“干转”下的运转。
机械密封的摩擦耗功较少，一般为填料密封摩擦功率的10%～15%，且轴向尺寸不大，造价又低，被认为是一种很有前途的密封装置。