機械密封的原理及安裝綜述

1、機械密封主主 講：講： 機械常識系列講座之 目 錄一、機封原理一、機封原理二、機封結(jié)構(gòu)二、機封結(jié)構(gòu)三、機封特點三、機封特點四、機封分類四、機封分類五、密封材料五、密封材料六、機封安裝六、機封安裝七、失效分析七、失效分析機封的工作原理：機封的工作原理： 機械密封是靠一對機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的端面對滑動的端面在流體在流體壓力和補償機構(gòu)的彈壓力和補償機構(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到阻漏達到阻漏的軸的軸向端面密封裝置。向端面密封裝置。 一、機封原理二、機封結(jié)構(gòu)構(gòu)成機封的基本元件有：構(gòu)成機封的基本元件有

2、：端面密封副端面密封副（靜環(huán)動環(huán)）、（靜環(huán)動環(huán)）、彈性元件彈性元件、輔助密封輔助密封（如（如O型圈）、型圈）、傳動件傳動件（傳動（傳動螺釘）、螺釘）、防轉(zhuǎn)件防轉(zhuǎn)件和和緊固件緊固件 端面密封副（靜、動環(huán)）：端面密封副（靜、動環(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、動環(huán)具有良好的耐磨性。求靜、動環(huán)具有良好的耐磨性。二、機封結(jié)構(gòu) 彈性元件（彈簧、波紋管）：彈性元件（彈簧、波紋管）：主要起預緊、補償和緩沖作用，保主要起預緊、補償和緩沖作用，保證端面密封良好的貼合和動環(huán)的追證端面密封良好的貼合和動環(huán)的追隨性，材料要求耐腐

3、蝕、耐疲勞。隨性，材料要求耐腐蝕、耐疲勞。二、機封結(jié)構(gòu) 輔助密封（O型圈）：主要起靜環(huán)和動環(huán)的密封作用，同時也起到浮動和緩沖作用。保證靜環(huán)與壓蓋之間的密封性，動環(huán)與軸或軸套之間的密封性。二、機封結(jié)構(gòu)二、機封結(jié)構(gòu)傳動件（如傳動銷、傳動螺傳動件（如傳動銷、傳動螺釘和傳動突耳）：釘和傳動突耳）：作用是將作用是將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動環(huán)。材料要軸的轉(zhuǎn)矩傳給動環(huán)。材料要求耐磨和耐腐蝕。求耐磨和耐腐蝕。二、機封結(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、動環(huán)的定位、緊它起到靜、動環(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環(huán)轉(zhuǎn)動和脫出

4、的作用。要求環(huán)轉(zhuǎn)動和脫出的作用。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)在負壓下脫出，并要求正確定負壓下脫出，并要求正確定位，防止靜環(huán)隨動環(huán)旋轉(zhuǎn)。位，防止靜環(huán)隨動環(huán)旋轉(zhuǎn)。二、機封結(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到要求，表面粗糙度和平直度能保證達到要求，只要材料耐磨性能好，機械密封可以只要材料耐磨性能好，機械密封可以達到很少泄漏量，甚至肉眼看不到泄達到很少泄漏量，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、機封特點 使用壽命長。在在機械密封中，只要磨損部

5、機械密封中，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，個別場合下也有用到個別場合下也有用到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、機封特點三、機封特點機封特點 運轉(zhuǎn)中不用調(diào)整運轉(zhuǎn)中不用調(diào)整。在運轉(zhuǎn)中自動保。在運轉(zhuǎn)中自動保持接觸，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，緩沖性好抗振性強，緩沖性好。由于波紋管。由于波紋管式和全補償式機械密封的發(fā)展，使機式和全補償式機械密封的發(fā)展，使機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)速速n=30

6、00r/min時，最大振幅不超過時，最大振幅不超過5mm。 功率損耗小功率損耗小。由于機械密封的由于機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。由于由于機械密封與軸或軸套的接觸部位幾機械密封與軸或軸套的接觸部位幾乎沒有相對運動，因此對軸或軸套乎沒有相對運動，因此對軸或軸套的損傷很小。的損傷很小。三、機封特點三、機封缺點結(jié)構(gòu)較復雜；裝配較難，更換不便；價格昂貴。四、機封分類機封分類 補償機構(gòu)是使得密封端面補償機構(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封、彈簧式機

7、封、波紋管機封、彈簧式機封、波紋管式機封。式機封。 彈簧式機封又有單彈簧和彈簧式機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、雙端面及多端面機械密封面、雙端面及多端面機械密封。 四、四、機封分類五、密封材料密封材料應滿足密封功能的要求。密封材料應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?shù)臋C械強度和硬度；有適當?shù)?/p>

8、機械強度和硬度；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，價格便宜，取材容易。加工制造方便，價格便宜，取材容易。五、密封材料五、密

9、封材料機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 確認機封的型號，動、 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 檢查機封的外觀有無碰 傷

10、 ,動、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： 1、設(shè)備轉(zhuǎn)軸的徑向跳動應0.04毫米，軸向竄動量不允許大于0.1毫米； 2、拆卸過程中嚴禁用錘子碰擊、敲打； 3、安裝時把表面處理干凈，防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位； 4、安裝時在與密封相接觸的表面應涂一層清潔的機械油，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，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、在安裝動環(huán)

11、時彈簧壓縮 量不能過大 或過小，彈簧 壓縮量過大，可導致摩擦 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、應在聯(lián)軸器找正后，再上緊壓蓋的螺栓；8、安裝后用手盤動轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應無輕重感覺。裝好后松開裝好后一定記住要上緊八、失效分析：一般泄漏點主要有五處： （l）軸套與軸間的密封； （2）動環(huán)與軸套間的密封； （3）動、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封漏氣原因：1、彈簧壓縮量不夠或壓 偏；2、使用時間久缺油干磨， 有雜物。動、靜環(huán)磨 損；3、波紋管正常老化破裂；4、安裝不當