【精品】机械密封设计制造与使用

【机械设计】7种机械设计中常用的密封形式机械设计时，如何选择密封的方式？本文带您了解机械设计中常见的动密封形式。

分别是填料密封、机械密封、干气密封、迷宫密封、油封密封、动力密封和螺旋密封。

01填料密封填料密封按其结构特点可分为：软填料密封、硬填料密封、成型填料密封。

1、软填料密封软填料类型：盘根盘根通常由较柔软的线状物编织而成，通过截面积是正方形的条状物填充在密封腔体内，靠压盖产生压紧力，压紧填料，迫使填料压紧在密封表面(轴的外表面和密封腔)上，产生密封效果的径向力，因而起密封作用。

软填料适用场合：盘根填料所选择的制造材料，决定了盘根的密封效果，一般来说盘根制造材料要受工作介质温度、压力及酸碱度的限制，且盘根所工作的机械设备的表面粗糙程度、偏心及线速度等，也会对盘根的材质选择有所要求。

石墨盘根能耐高温、高压，是解决高温、高压密封问题的最有效的产品之一。

耐腐蚀，密封性能优异，且作用稳定、可靠。

芳纶盘根是一种高强度的有机纤维，编织成的盘根再经浸渍聚四氟乙烯乳液和润滑剂。

聚四氟乙烯盘根是以纯聚四氟乙烯分散树脂为原料,先制成生料薄膜,再经过捻线,编强织成盘根.可广泛用于食品、制药、造纸化纤等有较高清洁度要求，和有强腐蚀性介质的阀门、泵上。

2、硬填料密封硬填料密封有开口环和分瓣环两类。

02机械密封机封总是由旋转部件（黄色部分）和静止部件（橙色部分）两大部分组成，两相对运动的动，静环面成为密封的主密封面。

机械密封亦称端面密封，按国家有关标准定义为：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的弹力（或磁力）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。

03干气密封干气密封即“干运转气体密封”是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。

特点：密封性能好，寿命长，不需密封油系统，功率消耗少，操作简单及运行维护费用低。

干气密封作为不需任何密封端面冷却和润滑用油的无维修密封系统，正取代浮环密封和迷宫密封而成为石化行业高速离心压缩机轴封的主体密封。

工程机械密封方案设计1. 工程机械密封方案的分类在工程机械中，有许多不同类型的密封方案可供选择，其中包括静态密封、动态密封和旋转密封。

静态密封用于防止液态或气体流出，例如管道连接处的垫片。

动态密封主要用于防止流体从一个运动部件到另一个运动部件的泄漏，例如活塞环。

旋转密封主要用于防止转动轴处的润滑油或液体泄漏，例如轴承处的密封圈。

2. 工程机械密封方案的设计原则工程机械密封方案的设计需要考虑以下几个原则：（1）适应工作环境。

工程机械通常需要在高温、高压、高速和重负荷的工作环境下工作，密封材料和结构必须能够适应这些恶劣条件。

（2）确保密封性能。

密封方案必须具有良好的密封性能，能够有效防止液态或气体泄漏。

（3）耐磨损和耐腐蚀。

工程机械常常需要长时间运行，密封件必须具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能，以保证设备的长期可靠运行。

（4）易于安装和更换。

密封方案的安装和更换应该方便、快捷，以减少设备停机时间和维护成本。

3. 工程机械密封方案的材料选择密封材料的选择对于工程机械密封方案的设计至关重要。

常见的密封材料包括橡胶、聚四氟乙烯（PTFE）、聚乙烯（PE）、尼龙等。

（1）橡胶密封件。

橡胶密封件具有良好的弹性和变形能力，适用于各种工程机械的密封应用。

常见的橡胶材料包括丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶和氟橡胶等。

（2）聚四氟乙烯密封件。

聚四氟乙烯具有优异的耐高温、耐腐蚀和低摩擦系数的特性，适用于高温、腐蚀性液体的密封应用。

（3）聚乙烯密封件。

聚乙烯具有良好的耐磨损性能，适用于一些高负荷、高速的工程机械密封应用。

4. 工程机械密封方案的应用案例以下是一些工程机械密封方案的应用案例：（1）混凝土搅拌车的密封方案。

混凝土搅拌车需要在高压、高速、高温的环境下工作，密封方案需要具有良好的耐磨损和耐高温的性能。

（2）挖掘机的液压缸密封方案。

挖掘机的液压缸需要在高负荷、高速、高温的环境下工作，密封方案需要具有良好的耐磨损和密封性能。

机械密封的安装和使用一、密封失效原因中哪些属于使用不当在“问答178"的“密封失效原因统计”表37中属“介质本身”的原因占25 .7%，就是说它们是介质及工作条件不好，直接属于使用方面的原因。

例如介质腐蚀、介质中含有固体颗粒、介质中有结晶析出、介质粘度太大，以及泵抽空等。

此外，由于各种原因造成的泵振动过大之类的“泵的问题”和“安装问题”，实质上仍然是使用方面的原因。

在“问答178“的表中，“铺助设施”例如“没有冲洗”、‘冲洗管堵塞”以及“冷却水结垢”等也是使用方面的原因。

如此说来，除了密封本身方面的原因外其余65.5%的失效原因都是“使用不当”。

上述统计是I982年的数字，近几年使用技术水平有所提高，但是因使用不当引起的密封失效仍不低于50%。

这个数字可能让人大吃一惊，但事实如此，只是没有引起人们的注意。

二、泵的振动是怎样影响密封性的由于制造和安装精度等原因，所有的离心泵都存在着振动，所有的密封端面和轴中心都存在一定的垂直度误差。

垂直度误差使动环旋转时产生一轴向振摆，振摆的幅度取决于误差的大小，而其频率则取决于弹簧刚度及动环组件的质量，与泵的转速无关。

经对国产104和B104型机械密封初步估算，其振摆频率在1000~1800次/分，也就是说这两种型号的密封用在1475r/min时追随性尚可，用在2950r/min 时追随性较差。

泵振动的原因很多，振动原因主要为转子不平衡，也有其它原因，例如泵和电机不同心、滚动轴承故障等。

振动原因不同振动频率也不同，绝大部分泵振动频率等于工作转速，而振动幅度差别很大，从轴承箱表面测到的最大振幅不能大于0.06mm，超过该值就要停泵处理。

振动可分解为三个方向，即垂直、水平和轴向，其中以轴向振动对密封的危害最大。

大多数工艺流程泵的转速在2950r/min左右，由于密封的追随性较差，泵的振动加剧了动静环的分离。

瞬间的分离在液膜压力作用下致使密封面开启，出现大量泄漏，这种情况在平衡型密封中更容易发生。

机械密封技术要点及专业分析一、引言机械密封是一种广泛应用于各类机械设备的重要部件，其作用是防止流体介质泄漏，确保设备安全、稳定运行。

本文将介绍机械密封的基本结构、工作原理、特点及选用原则，同时对机械密封技术的发展趋势进行展望。

二、机械密封的基本结构与工作原理1.基本结构机械密封主要由静环、动环、密封圈、弹簧、推环等组成。

其中，静环固定在设备上，动环则安装在轴上，随轴一起转动。

密封圈一般采用石墨、陶瓷等材料制成，用于在动静环之间形成密封面。

弹簧和推环的作用是施加压力，使动静环紧密贴合。

2.工作原理机械密封的工作原理基于流体静压力和弹性元件的弹力共同作用。

在设备运行过程中，动环随轴一起旋转，静环保持静止。

由于流体静压力的作用，动静环之间形成一层极薄的液膜，阻止了流体的直接泄漏。

同时，弹簧的弹力作用使动静环紧密贴合，进一步增强了密封效果。

三、机械密封的特点及选用原则1.特点机械密封具有密封性能好、摩擦功耗低、使用寿命长等优点。

同时，由于其结构紧凑，适应性强，可用于各种不同类型和规格的机械设备。

2.选用原则在选用机械密封时，需要考虑以下因素：（1）密封介质：根据介质性质选择合适的密封材料和结构。

（2）工作条件：考虑工作压力、温度、转速等条件，选择适合的机械密封类型。

（3）设备结构：根据设备结构特点选择合适的机械密封结构形式。

（4）经济性：在满足使用要求的前提下，尽量降低成本。

四、机械密封技术的发展趋势与展望1.高性能密封材料的研究与应用随着科技的发展，新型的高性能密封材料不断涌现。

如碳化硅、氮化硅等陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀、强度高等优点，可用于恶劣工况下的密封。

同时，高分子材料如聚四氟乙烯（PTFE）等也因其优异的化学稳定性、耐磨性和低摩擦系数等特点而在机械密封中得到广泛应用。

2.智能控制技术的应用随着智能控制技术的发展，机械密封的控制方式也在逐步升级。

通过引入传感器和执行器，实现对机械密封的实时监控和自动调节，提高了设备的运行效率和安全性。

什么是机械密封？机械密封是一种旋转机械的油封装置。

比如离心泵、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露，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄露，因此必须有一个阻止泄露的轴封装置。

轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少喝寿命长等优点，所以当今世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。

机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的：“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。

”对机械密封的密封环有哪些要求?密封环是动环和静环的总称(下同)，是构成机械密封最主要的元件。

密封环在很大程度上决定了机械密封的使用性能和寿命，因此，对它提出了一些要求。

1。

有足够的强度和刚度。

在工作条件下(如压力、温度和滑动速度等)不损坏，变形应尽量的小，工作条件波动时仍能保持密封性。

2。

密封端面应有足够的硬度和耐腐蚀性，以保证工作条件下有满意的使用寿命。

3。

密封环应有良好的耐热冲击能力。

为此，要求材料有较高的导热系数和较小的线膨胀系数，承受热冲击时不至于开裂。

4。

密封环匹配应有较小的摩擦系数和良好的自润滑性，密封环材料与密封流体还要有很好的浸润性。

工作中如发生短时间的干摩擦，不损伤密封端面。

5。

密封环应力求简单、对称并优先考虑用整体型结构。

也可采用组合式(如镶装式)密封环，尽量避免用密封端面喷涂式结构。

6。

密封环要容易加工制造，安装和维修要方便，价格要低廉。

机封工作应注意问题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。