機(jī)械密封的原理及安裝

1、機(jī)械密封主主 講：周容根講：周容根 機(jī)械常識系列講座之 目 錄一、機(jī)封原理一、機(jī)封原理二、機(jī)封結(jié)構(gòu)二、機(jī)封結(jié)構(gòu)三、機(jī)封特點(diǎn)三、機(jī)封特點(diǎn)四、機(jī)封分類四、機(jī)封分類五、密封材料五、密封材料六、機(jī)封安裝六、機(jī)封安裝七、失效分析七、失效分析機(jī)封的工作原理：機(jī)封的工作原理： 機(jī)械密封是靠一對機(jī)械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作或數(shù)對垂直于軸作相相對滑動(dòng)的端面對滑動(dòng)的端面在流體在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力（或磁力）作用下力（或磁力）作用下保持貼合保持貼合并配以輔助并配以輔助密封而密封而達(dá)到阻漏達(dá)到阻漏的軸的軸向端面密封裝置。向端面密封裝置。 一、機(jī)封原理二、機(jī)封結(jié)構(gòu)構(gòu)成機(jī)封的基本元件有：構(gòu)成機(jī)封

2、的基本元件有：端面密封副端面密封副（靜環(huán)動(dòng)環(huán)）、（靜環(huán)動(dòng)環(huán)）、彈性元件彈性元件、輔助密封輔助密封（如（如O型圈）、型圈）、傳動(dòng)件傳動(dòng)件（傳動(dòng)（傳動(dòng)螺釘）、螺釘）、防轉(zhuǎn)件防轉(zhuǎn)件和和緊固件緊固件 端面密封副（靜、動(dòng)環(huán)）：端面密封副（靜、動(dòng)環(huán)）：端面密封副的作端面密封副的作用是使得密封面緊密貼合，防止介質(zhì)泄露。它要用是使得密封面緊密貼合，防止介質(zhì)泄露。它要求靜、動(dòng)環(huán)具有良好的耐磨性。求靜、動(dòng)環(huán)具有良好的耐磨性。二、機(jī)封結(jié)構(gòu) 彈性元件（彈簧、波紋管）：彈性元件（彈簧、波紋管）：主要起預(yù)緊、補(bǔ)償和緩沖作用，保主要起預(yù)緊、補(bǔ)償和緩沖作用，保證端面密封良好的貼合和動(dòng)環(huán)的追證端面密封良好的貼合和動(dòng)環(huán)的追隨性，

3、材料要求耐腐蝕、耐疲勞。隨性，材料要求耐腐蝕、耐疲勞。二、機(jī)封結(jié)構(gòu) 輔助密封（O型圈）：主要起靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的密封作用，同時(shí)也起到浮動(dòng)和緩沖作用。保證靜環(huán)與壓蓋之間的密封性，動(dòng)環(huán)與軸或軸套之間的密封性。二、機(jī)封結(jié)構(gòu)二、機(jī)封結(jié)構(gòu)傳動(dòng)件（如傳動(dòng)銷、傳動(dòng)螺傳動(dòng)件（如傳動(dòng)銷、傳動(dòng)螺釘和傳動(dòng)突耳）：釘和傳動(dòng)突耳）：作用是將作用是將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動(dòng)環(huán)。材料要軸的轉(zhuǎn)矩傳給動(dòng)環(huán)。材料要求耐磨和耐腐蝕。求耐磨和耐腐蝕。二、機(jī)封結(jié)構(gòu)緊固件（緊定螺釘、彈簧座、緊固件（緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、軸套）：壓蓋、軸套）：它起到靜、動(dòng)環(huán)的定位、緊它起到靜、動(dòng)環(huán)的定位、緊固的作用。固的作用。 防轉(zhuǎn)件：防轉(zhuǎn)件：它起到防止靜它起到防止靜

4、環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)和脫出的作用。要求環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)和脫出的作用。要求有足夠的長度，防止靜環(huán)在有足夠的長度，防止靜環(huán)在負(fù)壓下脫出，并要求正確定負(fù)壓下脫出，并要求正確定位，防止靜環(huán)隨動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)。位，防止靜環(huán)隨動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)。二、機(jī)封結(jié)構(gòu) 密封性能好密封性能好。只要主密封面的只要主密封面的表面粗糙度和平直度能保證達(dá)到要求，表面粗糙度和平直度能保證達(dá)到要求，只要材料耐磨性能好，機(jī)械密封可以只要材料耐磨性能好，機(jī)械密封可以達(dá)到很少泄漏量，甚至肉眼看不到泄達(dá)到很少泄漏量，甚至肉眼看不到泄露。與填料、迷宮、浮環(huán)、螺旋等密露。與填料、迷宮、浮環(huán)、螺旋等密封相比，泄漏量小得多。封相比，泄漏量小得多。三、機(jī)封特點(diǎn) 使用壽命長。在在機(jī)械密封中

5、，只要磨損部機(jī)械密封中，只要磨損部分是密封摩擦副端面。一分是密封摩擦副端面。一般可以連續(xù)使用般可以連續(xù)使用12年，年，個(gè)別場合下也有用到個(gè)別場合下也有用到510年。日本甚至規(guī)定最低使年。日本甚至規(guī)定最低使用一年。用一年。三、機(jī)封特點(diǎn)三、機(jī)封特點(diǎn)機(jī)封特點(diǎn) 運(yùn)轉(zhuǎn)中不用調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)中不用調(diào)整。在運(yùn)轉(zhuǎn)中自動(dòng)保。在運(yùn)轉(zhuǎn)中自動(dòng)保持接觸，裝配后就不用向普通軟填料持接觸，裝配后就不用向普通軟填料那樣需調(diào)整壓緊。那樣需調(diào)整壓緊。 抗振性強(qiáng)，緩沖性好抗振性強(qiáng)，緩沖性好。由于波紋管。由于波紋管式和全補(bǔ)償式機(jī)械密封的發(fā)展，使機(jī)式和全補(bǔ)償式機(jī)械密封的發(fā)展，使機(jī)械密封具有更好的抗振性，一般在轉(zhuǎn)械密封具有更好的抗振性，一般在轉(zhuǎn)

6、速速n=3000r/min時(shí)，最大振幅不超過時(shí)，最大振幅不超過5mm。 功率損耗小功率損耗小。由于機(jī)械密封的由于機(jī)械密封的端面接觸面積小，摩擦功率損耗小，端面接觸面積小，摩擦功率損耗小，僅為填料密封的僅為填料密封的2030 軸或軸套表面不易磨損軸或軸套表面不易磨損。由于由于機(jī)械密封與軸或軸套的接觸部位幾機(jī)械密封與軸或軸套的接觸部位幾乎沒有相對運(yùn)動(dòng)，因此對軸或軸套乎沒有相對運(yùn)動(dòng)，因此對軸或軸套的損傷很小。的損傷很小。三、機(jī)封特點(diǎn)三、機(jī)封缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；裝配較難，更換不便；價(jià)格昂貴。四、機(jī)封分類機(jī)封分類 補(bǔ)償機(jī)構(gòu)是使得密封端面補(bǔ)償機(jī)構(gòu)是使得密封端面緊密貼合，由此可分為緊密貼合，由此可分為磁力磁力機(jī)

7、封、彈簧式機(jī)封、波紋管機(jī)封、彈簧式機(jī)封、波紋管式機(jī)封。式機(jī)封。 彈簧式機(jī)封又有單彈簧和彈簧式機(jī)封又有單彈簧和多彈簧之別。國產(chǎn)采用單彈多彈簧之別。國產(chǎn)采用單彈簧式較多?；墒捷^多。 波紋管的材料有橡膠、聚波紋管的材料有橡膠、聚四氟乙烯和焊接的金屬薄片四氟乙烯和焊接的金屬薄片等。等。 根據(jù)密封端面的數(shù)量和布置方式可分為單端單端面、雙端面及多端面機(jī)械密封面、雙端面及多端面機(jī)械密封。 四、四、機(jī)封分類五、密封材料密封材料應(yīng)滿足密封功能的要求。密封材料應(yīng)滿足密封功能的要求。密封材料的要求一般是：密封材料的要求一般是： 1） 材料致密性好，不易泄露介質(zhì)；材料致密性好，不易泄露介質(zhì)；2） 有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬

8、度；有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度；3） 壓縮性和回彈性好，永久變形小壓縮性和回彈性好，永久變形小4） 高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，不脆裂高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，不脆裂； 5） 抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質(zhì)抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質(zhì) 中能長期工作，其中能長期工作，其體積和硬度變化小，且不粘附金屬表面；體積和硬度變化小，且不粘附金屬表面；6） 摩擦系數(shù)小，耐磨性好；摩擦系數(shù)小，耐磨性好；7） 具有與密封面結(jié)合的柔軟性；具有與密封面結(jié)合的柔軟性； 8） 耐老化性好，經(jīng)久耐用；耐老化性好，經(jīng)久耐用；9） 加工制造方便，價(jià)格便宜，取材容易。加工制造方便，價(jià)格便宜，取材容易。五、密

9、封材料五、密封材料機(jī)械密封常用的密封材料有橡膠類、塑料類、合金類和新陶瓷等。機(jī)械密封常用的密封材料有橡膠類、塑料類、合金類和新陶瓷等。新陶瓷如碳化硅，它的硬度接近于金剛石。新陶瓷如碳化硅，它的硬度接近于金剛石。橡膠類常用來做輔助密封件。常用的有氯丁橡膠、丁氰橡膠、硅橡膠等。橡膠類常用來做輔助密封件。常用的有氯丁橡膠、丁氰橡膠、硅橡膠等。硬質(zhì)合金如氮化硅，不銹鋼如硬質(zhì)合金如氮化硅，不銹鋼如304、304L、316、316L等等塑料如聚四氟乙烯等塑料如聚四氟乙烯等六安裝前的檢查： 1、確認(rèn) 確認(rèn)機(jī)封的型號，動(dòng)、 靜環(huán)的內(nèi)徑是否適合軸的 要求，地腳螺栓的孔數(shù)、 孔距是否正確。 2、檢查 檢查機(jī)封的外

10、觀有無碰 傷 ,動(dòng)、靜環(huán)表面是否有 裂紋或缺口，“0”型圈是否 有損傷，如裂紋、扭曲、 毛邊。七、安裝注意事項(xiàng)： 1、設(shè)備轉(zhuǎn)軸的徑向跳動(dòng)應(yīng)0.04毫米，軸向竄動(dòng)量不允許大于0.1毫米； 2、拆卸過程中嚴(yán)禁用錘子碰擊、敲打； 3、安裝時(shí)把表面處理干凈，防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位； 4、安裝時(shí)在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油，以便能順利安裝；在壓入過程中不得施加沖擊力 5、安裝靜環(huán)壓蓋時(shí)，擰緊螺絲必須受力均勻不要過緊； 過緊也是有害的： 一、過緊會引起靜環(huán)密封 因過度變形，影響密封效果； 二、靜環(huán)材質(zhì)以石墨居 多，一般較脆，過度受 力極易引起碎裂； 三、安裝、拆卸困難，極 易損壞靜環(huán)； 6

11、、在安裝動(dòng)環(huán)時(shí)彈簧壓縮 量不能過大 或過小，彈簧 壓縮量過大，可導(dǎo)致摩擦 面急劇磨損，瞬間燒損， 增加端面比壓，還會不易 形成穩(wěn)定的潤滑油膜，而 且還會加速端面磨損。過 小會造成比壓不足不能起 到密封的作用。7、應(yīng)在聯(lián)軸器找正后，再上緊壓蓋的螺栓；8、安裝后用手盤動(dòng)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無輕重感覺。裝好后松開裝好后一定記住要上緊八、失效分析：一般泄漏點(diǎn)主要有五處： （l）軸套與軸間的密封； （2）動(dòng)環(huán)與軸套間的密封； （3）動(dòng)、靜環(huán)間密封； （4）對靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封； （5）密封端蓋與泵體間的密封機(jī)封漏氣原因：1、彈簧壓縮量不夠或壓 偏；2、使用時(shí)間久缺油干磨， 有雜物。動(dòng)、靜環(huán)磨 損；3、波紋管正常老化破裂；4、安裝不當(dāng)