机械密封的结构特点

一、机械密封的基本概念

机械密封是指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）的作用下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。补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。

二、机械密封的组成

机械密封主要有以下四类部件组成。1、主要密封件：动环和静环。2、辅助密封件：密封圈。3、压紧件：弹簧、推环。4、传动件：弹箕座及键或固定螺。

三、机械密封工作应注意问题

1、安装时注意事项

a、要十分注意避免安装中所产生的安装偏差

（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。

（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。

b、弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00毫米。过大会增加端面比压，另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。

c、动环安装后要保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。

2、拆卸时注意事项

a、在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。可做一对钢丝勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。

b、如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。

c、对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换，不应重新上紧继续使用。因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。

四、机封正常运行和维护问题

1、启动前的准备工作及注意事项

(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。

机械密封平衡型与非平衡型的区别

机械密封是指通过摩擦面的密封件来防止介质泄漏的装置。根据是否具有平衡结构，可以将机械密封分为平衡型和非平衡型。1. 平衡型机械密封：平衡型机械密封通过采用额外的装置来平衡密封面上的压力，使得密封面之间的摩擦力减小。其中一个常见的平衡装置是平衡腔，它能够使得密封面两侧的压力保持平衡。平衡型机械密封具有以下特点： - 压力平衡：平衡装置使得密封面上的压力保持平衡，降低了摩擦力。 - 抗震性强：由于平衡装置的作用，平衡型机械密封对振动和冲击的抗性较强。 - 适用范围广：平衡型机械密封可适用于高压、高速、高温等工况。2. 非平衡型机械密封：非平衡型机械密封没有额外的平衡装置，密封面之间的压力无法平衡，需要依靠摩擦力来实现密封。非平衡型机械密封具有以下特点： - 摩擦力大：由于缺乏平衡装置，非平衡型机械密封的摩擦力相对较大。 - 安装方便：非平衡型机械密封结构简单，安装方便。 -

使用范围受限：非平衡型机械密封适用于中小型设备和流体介质。综上所述，机械密封平衡型和非平衡型的区别主要在于是否具有平衡结构，平衡型机械密封通过额外的平衡装置使得密封面的压力平衡，减小了摩擦力，适用范围广；而非平衡型机械密封没有平衡装置，摩擦力较大，适用范围受限。

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机械密封主要零件的结构形式

1.动环的结构形式动环常用的结构形式如图2-122所示。图2-122(a)比较简单，省略了推环，适合采用橡胶O形辅助密封圈，缺点是密封圈沟槽直径不易测量，使加工与维修不便;图2-122 (b)对于各种形状的辅助密封圈都能适应，装拆方便，且容易找出因密封圈尺寸不合适而发生泄漏的原因;图2-122 (c)只适合用O形密封圈，对密封圈尺寸精度要求低，容易密封，但密封圈易变形;图2-122 (d)和图2-122 (e)为镶嵌式结构，这种结构是将密封端面做成矩形截面的环状零件(称为动环)，镶嵌在金属环座内(称为动环座)，从而可节约贵重金属。图2-122

(d)为采用压装和热装的刚性过盈镶嵌结构，加工简便，但由于动环与动环座材料的线膨胀系数不同，高温时易脱落，一般适用于轴径小于100mm、使用压力小于5 MPa、密封端面平均线速度小于20m/s的场合。图2-122 (e)为柔性过盈镶嵌结构，其径向不与动环座接触，而是支承在柔性的辅助密封圈上，并采用柱销连接，从而克服了图2-122 (d)的缺点，但加困难，在标准型机械密封中很少采用。图2-122(f)为喷涂结构，是将硬质合金粉或陶瓷粉等离子喷涂于环座上，该结构特点是省料，但由于涂层往往不致密，使用中存在涂层开裂及剥落现象，因此，粉料配方及喷涂工艺还有待改进。上述各种结构中，图2-122 (d)是国内目前采用最普遍的一种。

2.静环的结构形式静环常用的结构形式如图2-123所示。图2-123 (a)为最常用的形式，O形、v形辅助密封圈均可使用;图2-123 (b)的尾部较长，安装两个O形密封圈，中间环隙可通水冷却;图2-123 (c)也是为了加强冷却;图2-123(d)的静环两端均是工作面，一端失效后可调头使用另一端;图2-123 (e)为O形圈置于静环槽内，从而简化了静环座的加工;图2-123 (f)为采用端盖及垫片固定在密封腔体上，多用于外装式或轻载的简易机械密封上。 /

机械密封的工作原理及其组成部分

机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间的密封装置。它是由至少一对垂直于旋转轴的端面，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，机械密封又叫端面密封。常用于离心泵、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介质压力，则介质向设备内泄漏，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，所以当今世界上机械密封是这些设备最主要的轴密封方式。

机械密封近年来发展很快，根据不同的工况出现了各种各样的结构，但无论哪种结构都由以下五部分组成：

第一部分是由动环和静环组成的密封端面，有时也称为摩擦副。

第二部分是由弹性元件为主要零件组成的缓冲补偿机构，其作用是使密封端面紧密贴合。

第三部分是辅助密封圈，其中有动环和静环密封圈。

第四部分是与旋转轴联接，并同轴一起旋转的传动机构。

第五部分是防转机构。