機械密封的原理及應用論文

摘要：機械密封在日常生產種應用廣泛，本文簡單了機械密封的工作原理和形式結構，以及在裝配和運轉中容易出現的問題和解決辦法。

關鍵詞：機械密封 原理 應用

1機械密封的基本概念A

1.1定義

機械密封(mechanical seal)是指由至少一對垂直於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併相對滑動而構成的防止流體泄漏的`裝置。機械密封一般多用於離心泵、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。

1.2典型結構

(1)主要有以下三類部件

a.密封端面：動環、靜環——摩擦副

b.緩衝補償機構：由彈性元件(圓柱彈簧、圓錐彈簧、波片彈簧、波紋管等)構成。(使貼合)

c.輔助密封圈：包括動環密封圈、靜環密封圈等，有各種形式，如O型圈、V型圈、楔形圈等。

2工作原理

2.1四個密封點(亦稱4個泄漏點，如圖1)泄漏點1-摩擦端面泄漏點，依靠彈力和介質壓力保持貼和;(動密封點，兩個摩擦福之間有相對轉動)

圖l-l機械密封慧本絡穩(旋轉式)

泄漏點2-補償環密封圈，依靠密封圈的過盈量實現密封;(靜密封點，密封圈與軸或軸套之間有微動)

泄漏點3-非補償環密封圈，依靠密封圈的過盈量實現密封，(靜密封點，密封圈與相配合件之間相對靜止)

泄漏點4 -N-壓蓋與腔體間的密封圈，依靠密封圈的過盈量實現密封;(靜密封點，密封圈與相配合件之間相對靜止)

2.2傳動關係

軸或軸套——緊固螺釘5-彈簧座4——彈簧3-補償環l壓蓋——防轉銷8-非補償環6

2.3原理

通過一系列零件將徑向密封轉化為軸向密封，在彈簧和介質壓力共同作用下，對由於設備運行所造成的軸向磨損可以及時補償，使軸向密封面始終保持貼合。由於機械密封(軸向密封)在運行中可以對軸向磨損進行補償，而填料密封(徑向密封)不能對徑向磨損進行補償，故機械密封比填料密封壽命長。

3機械密封的種類

(1)按使用條件分類可以分為以下5種：速密封(ZBJ22-001-88:線速度25—100m/s)和普通密封;高壓和低壓密封，高温、常温和低温密封;泵用釜用和壓縮機用密封;耐腐蝕、抗顆粒機械密封。

(2)結構分類可以分為多彈簧、單彈簧密封;旋轉式、靜止式密封;外裝式、內裝式密封;外流式、內流式密封。

4機械密封零件的基本要求

4.1對摩擦副密封環的要求

1)足夠的強度和剛度

2)端面有足夠的硬度、耐腐蝕性能3)耐熱衝擊力4)較小的摩擦係數，良好的自潤滑性，材料與介質有很好的浸潤性。

4.2摩擦副匹配要考慮的因素

1)-般選擇一軟一硬的材料配對，軟環作窄環，如YG6/M106K，只有介質含固體顆粒、易結晶，粘度高時才選用硬對硬。

2)儘量採用內裝、內流式結構，防止機械雜質進入密封端面，減少泄漏量。

3)選導熱性良好材料作動環。

4)環的壁厚不可太薄，以保證整體強度、剛度，也利散熱(導熱欠佳的材料，可薄一些)。

5)動環和軸(軸套)間隙All(0.

4～0.6)以利補償

靜環和軸(軸套)間隙1～3mm以免摩擦。

4.3密封端面寬度

1)主要決定窄環(軟環)寬度，寬環外徑一窄環外徑≥0.5，寬環內徑≤窄環內徑- 0.5'

2)泄漏量與摩擦副端面寬度關係不大;3)窄的端面摩擦熱少，温度梯度小，熱變形小，磨損均勻;4)從受力角度出發，窄的端面整體強度和剛度差，易損壞或變形。因此應綜合考慮。對於普通密封，端面寬度推薦值如表1：寬系列用於組對性能好(如YG6/M106K、SiC/M106K)、工況條件好的場合窄系列用於組對性能欠佳(如YG6/YG6、YG6/青銅)、飽和蒸氣壓高、易揮發、顆粒介質，高速機械密封，(對於輕烴介質，在強度夠的情況下，取窄系列)。

4.4密封環的主要技術要求

1)平面度0.0009，硬質Ra≤0.2，軟質Ra≤0.4，表面不應有裂紋、劃傷、氣孔、疏鬆等缺陷。2)密封環端面與安裝輔助密封圈處的平行度、垂直度按GB1184-8O的7級精度要求。3)安裝輔助密封圈處粗糙度：Ra≤3.2，徑向尺寸公差H8或h8。

5機械密封工作注意事項

5.1注意避免安裝偏差

安裝時要十分注意避免安裝中所產生的安裝偏差，上緊壓蓋應在聯軸器找正後進行，螺栓應均勻上支，防止壓蓋端面偏斜，用塞尺檢查各點，其誤差不大幹0.05mm;檢查壓蓋與軸或軸套外徑的配合間隙(即同心度)，四周要均勻，用塞尺檢查各點允差不大於0.0lmm。 彈簧壓縮量要按規定進行，不允許有過大或過小現象，要求誤差2.00mm。

5.2密封正常運行時出現的問題和解決方法

1)泵啟動後若有輕微泄漏現象，應觀察一段時間。如連續運行4h，泄漏量仍不減小，則應停泵檢查。

2)泵的操作壓力應平穩，壓力波動不大幹lkg/CIIl2。

3)泵在運轉中，應避免發生抽空現象，以免造成密封面幹摩擦及密封破壞。

4)密封情況要經常檢查。運轉中，當其泄漏超過標準時，重質油不大於5滴/分，輕質油不大於10/分，如2-3日內仍無好轉趨勢，則應停泵檢查密封裝置。