《流體密封與潤滑基礎(chǔ)課程》－機械密封的基本原理和分類

1、流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.1機械密封的發(fā)展機械密封的基本原理和分類 1885年首先在英國發(fā)明并獲得專利，1900年開始應(yīng)用。 美國1945年普及，日本1955年普及。德國對機械密封的研究起步較早，但因戰(zhàn)爭影響，直到戰(zhàn)后才重新整頓發(fā)展，目前在密封理論研究方面又處于世界領(lǐng)先地位。 我國1958年首先在煉油廠采用，1966年開始自主生產(chǎn)。 我國的機械密封與國外密封相比，結(jié)構(gòu)上的差距在不斷縮小，但密封材料、加工制造工藝、輔助裝置等還存在不少的差距，對密封機理的深入研究還有很大的差距。流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.1機械密封的發(fā)展機械密封的基本原理和分類 機械密封之所以發(fā)展很快，是由于它有以下優(yōu)點：

2、 1）密封性能好，泄漏量3mL/h； 2）工作壽命長，壽命半年以上； 3）維修周期長，不需要經(jīng)常調(diào)整； 4）摩擦功率小，軸和軸套不產(chǎn)生磨損； 5）具有緩沖功能，耐振性強； 6）密封參數(shù)高，使用范圍廣。 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配精度要求高，更換不方便，需要一定的安裝技術(shù)。另外，機械密封加工制造精度高，工藝路線長，因此，造價較高，一次性投資大。流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機械密封的基本原理和分類基本結(jié)構(gòu)流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機械密封的基本原理和分類常用術(shù)語 機械密封是一種用于防止流體泄漏的動密封裝置。它是一種端面密封，也稱軸向密封。其密封主要是

3、靠至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線、保持貼合并相對滑動的密封端面。機械密封中端面垂直于旋轉(zhuǎn)軸線，相互貼合并相對滑動的兩個環(huán)形零件稱做密封環(huán)。其中隨軸作旋轉(zhuǎn)運動的密封環(huán)叫動環(huán)（旋轉(zhuǎn)環(huán)）。不隨軸作旋轉(zhuǎn)運動的密封環(huán)叫靜環(huán)（靜止環(huán)）。兩個密封環(huán)在工作時相貼合的端面叫密封端面。一對相互貼合的密封端面之間的交界面叫密封界面。流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機械密封的基本原理和分類常用術(shù)語 一對密封環(huán)中具有軸向補償能力的密封環(huán)稱補償環(huán)。 一對密封環(huán)中不具有軸向補償能力的密封環(huán)稱非補償環(huán)。 由彈性元件（彈簧等）及相關(guān)零件（彈簧座、推環(huán)）所組成的能隨補償環(huán)一起軸向移動的機構(gòu)是機械密封的補償機構(gòu)。補

4、償動環(huán)補償靜環(huán) 流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機械密封的基本原理和分類泄漏點 由一對彼此結(jié)合作相對滑動的密封環(huán)(補償環(huán)1和非補償環(huán)6)的密封端面所構(gòu)成的密封環(huán)節(jié)，阻止泄漏點1的流體泄漏。它被稱做機械密封的主密封。 補償環(huán)密封圈2阻止了介質(zhì)沿補償環(huán)與軸之間（泄漏點2）間隙的流體泄漏。 非補償環(huán)密封圈7阻止了介質(zhì)沿非補償環(huán)與壓蓋之間（泄漏點3）間隙的流體泄漏。 泄漏點4為壓蓋與機體連接處的間隙，是靜密封，常用密封圈和墊片來阻止其泄漏。 流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機械密封的基本原理和分類主要組成部分機械密封主要由以下幾個部分組成： 主密封； 副

5、密封和輔助密封； 補償機構(gòu)； 傳動及防轉(zhuǎn)機構(gòu)； 相應(yīng)的輔助裝置配套使用。 流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機械密封的基本原理和分類機械密封定義 由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力（或磁力）的作用以及輔助密封的配合下，保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。GB5894-86 流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.3機械密封的工作原理機械密封的基本原理和分類 機械密封工作時，由流體壓力（介質(zhì)壓力）和彈性元件的彈力（或磁性元件的磁力）等引起的合力作用下，在密封環(huán)的端面上產(chǎn)生一個適當(dāng)?shù)谋葔海▔壕o力），使兩個接觸端面（動環(huán)、靜環(huán)端面）相互緊密貼合，并在兩端面

6、間極小的間隙中維持一層極薄的液膜，從而達到密封的目的。 密封端面間所形成的液膜具有流體動壓力與靜壓力，一方面對端面起潤滑作用，使之具有較長的使用壽命；另一方面起著平衡壓力的作用（流體動壓力與靜壓力在端面之間形成的阻力要大于密封端面兩側(cè)的壓力差）。從而使機械密封獲得良好的密封性能。 流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.3機械密封的工作原理機械密封的基本原理和分類機械密封可靠使用三大要素：設(shè)計是先導(dǎo)；材料是基礎(chǔ)；使用是保證。 流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.4機械密封的分類機械密封的基本原理和分類 機械密封分類方法很多，主要由以下幾種： 1、按應(yīng)用主機分類； 2、按使用工況和參數(shù)分類； 3、按綜合參數(shù)分類

7、； 4、按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類（機械密封的基本結(jié)構(gòu)）泵用機械密封各種單級離心泵、多級離心泵、旋渦泵、螺桿泵、真空泵 內(nèi)燃機冷卻水泵(包括汽車、拖拉機、內(nèi)燃機車等）船用泵(船舶和艦艇上的各種泵)釜用機械密封不銹鋼釜；搪瓷釜、搪玻璃釜 透平壓縮機用機械密封各種離心壓縮機、軸流壓縮機等 風(fēng)機用機械密封通風(fēng)機、鼓風(fēng)機等潛水電機用機械密封潛水電機、潛油電機及潛鹵電機等冷凍機用機械密封螺桿冷凍機、離心制冷機其它機械密封分離機械、洗衣機、高溫染色機；減速機；往復(fù)壓縮機曲軸箱 按應(yīng)用主機分類S.4.1按密封腔溫度t（）高溫150中溫80150普溫2080低溫15高壓35中壓13低壓常壓1真空負壓按使用工況和參

8、數(shù)分類S.4.2S.4機械密封的分類按密封端面平均線速度v（m/s）超高速100高速25100一般速度120一般軸徑25120小軸徑315025120中型機械密封3-201502525120輕型機械密封0 801040按綜合參數(shù)分類S.4.3流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章2S.4機械密封的分類機械密封的基本原理和分類 流體潤滑與密封基礎(chǔ)第 章2S.4機械密封的分類機械密封的基本原理和分類 機械密封結(jié)構(gòu)很多，從大的方面分為滑動式（推環(huán)類）和非滑動式（波紋管類）兩類，主要區(qū)別在于補償環(huán)的輔助密封圈是否有軸向相對滑動。 充分了解機械密封的結(jié)構(gòu)特點，才能正確設(shè)計和選擇機械密封。按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.

9、4 1、根據(jù)端面對數(shù)分類 單端面由一對密封端面組成。 雙端面由兩對密封端面組成。多端面由兩對以上密封端面組成。按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.4一般參數(shù)和介質(zhì)高參數(shù)、有毒有害和易燃易爆介質(zhì)等高壓，逐級減壓 1、根據(jù)端面對數(shù)分類 按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.4雙端面機械密封實例分析 2、按靜止環(huán)安裝位置分類 內(nèi)裝式靜止環(huán)安裝于密封端蓋的內(nèi)側(cè)（即面向主機工作腔的一側(cè)）的機械密封 。 外裝式靜止環(huán)安裝于密封端蓋的外側(cè)（即背向主機工作腔的一側(cè)）的機械密封 。按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.4一般介質(zhì)腐蝕性介質(zhì) 3、按密封流體所處的壓力狀況分類 單級密封密封流體處于一種壓力狀態(tài)的；雙級密封密封流體處于兩種壓力狀態(tài)的；多級密封密封流體處于兩種狀態(tài)以上的。按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.4 4、按密封流體作用在密封端面上的壓力是否卸載分類 非平衡式密封流體作用在密封端面上的壓力不卸荷，載荷系數(shù)K1的機械密封； 平衡式密封流體作用在密封端面上的壓力卸荷，載荷系數(shù)K2 m 。 按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.4 11、非滑動式機械密封 波紋管