下载文档原格式
3D动画演示：机械密封法律顾问：赵建英律师机械密封是一种旋转机械的轴封装置，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'。
常用机械密封结构由静止环(静环)、旋转环(动环)、弹性元件弹簧座、紧定螺钉、旋转环辅助密封圈和静止环辅助密封圈等元件组成，防转销固定在压盖上以防止静止环转动。
机械密封3D动画演示：机械密封在日常检修中，常常会存在以下几个误区：误区一：弹簧压缩量越大密封效果越好？！其实不然，弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损；过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。
误区二：动环密封圈越紧越好？！其实动环密封圈过紧有害无益。
一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过早泄漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工况变化频繁时无法适时进行调整；三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。
误区三：静环密封圈越紧越好？！静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果会好些，但过紧也是有害的。
一是引起静环密封因过度变形，影响密封效果；二是静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；三是安装、拆卸困难，极易损坏静环。
误区四：叶轮锁母越紧越好？！机械密封泄漏中，轴套与轴之间的泄漏(轴间泄漏)是比较常见的。
一般认为，轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧，其实导致轴间泄漏的因素较多，如轴间垫失效，偏移，轴间内有杂质，轴与轴套配合处有较大的形位误差，接触面破坏，轴上各部件间有间隙，轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。
锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效，相反适度锁紧锁母，使轴间垫始终保持一定的压缩弹性，在运转中锁母会自动适时锁紧，使轴间始终处于良好的密封状态。
误区五：新的比旧的好？！相对而言，使用新机械密封的效果好于旧的，但新机械密封的质量或材质选择不当时，配合尺寸误差较大会影响密封效果；在聚合性和渗透性介质中，静环如无过度磨损，还是不更换为好。
水泵机械密封的工作原理一、什么叫机械密封机械密封是一种液体旋转机械的轴封装置，它是由两个和轴垂直的相对运动的密封端面进行密封的，所以也叫端面密封。
在国家有关对机械密封的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液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液体泄漏的装置。
”二、机械密封的结构主要由四部分组成：（具体如附图所示）1、第一部分是由动环和静环组成密封端面，有时也称为摩擦副。
2、第二部分是由弹性原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。
3、第三部分是辅助密封圈，其中有动环和静环密封圈。
4、第四部分是使动环随轴旋转的传动机构。
三、机械密封如何实现密封？如示意图所示：轴通过传动座和推环，带动动环旋转，静环固定不动，依靠介质压力和弹簧力使动静环之间的密封端面紧密贴合，阻止了介质的泄漏。
摩擦副表面磨损后，在弹簧的推动下实现补偿。
为了防止介质通过动环与轴之间泄漏，装有动环密封圈；而静环密封圈则阻止了介质沿静环和压盖之间的泄漏。
四、机械密封的材料机械密封主要是由动环和静环组成，一般制造这二两个环所用的材料硬度不同，一个材料的硬度较低，如石墨或石墨填充剂；一个材料的硬度较高，如钢、堆焊硬质合金、陶瓷等。
五、为何常用碳-石墨来做摩擦副？因为石墨有较高的导热性；较低的线膨胀系数；良好的耐腐蚀性；极好的自润滑性；抗拉强度较低，抗压强度较高，属于一种脆性材料；其缺点是气孔率较大，一般在18%--22%，为弥补缺点，实际应用的石墨都是浸渍过的，以堵塞气孔，提高密封性。
六、机械密封的特点优点：密封性能好，泄漏量少，使用寿命长，轴和轴套不易损坏，功率消耗小，泵的效率比较高等，缺点：构造复杂，价格贵，制造、安装时要求比较高。
七、检修离心泵时对机械密封有什么要求？在安装机械密封时应注意以下几点：1、轴的径向跳动最大不超过0.03~0.05mm，转子的径向跳动分别为，叶轮口环不超过0.05~0.10mm，轴套等部位不超过0.04~0.06mm。
机械密封原理动画演示
以下是一段机械密封原理的动画演示。
动画开始，画面显示了一个旋转的轴和一个静止的外壳。
两者之间有一点间隙，需要通过机械密封来防止液体或气体泄漏。
首先，一个弹簧梗概出现在轴上。
它的作用是将机械密封的两个部分连接在一起，并确保它们能够紧密接触。
接下来，一个密封环出现在弹簧梗概上方。
密封环的内径与轴的外径相匹配，并且其外径与外壳的内径相匹配。
这种匹配确保了密封环能够安全地固定在轴和外壳之间。
随着轴的旋转，密封环开始旋转，并且与外壳之间的间隙逐渐减小。
同时，由于弹簧梗概的作用，密封环始终保持紧密贴合轴和外壳。
最后，画面显示了液体或气体流入轴和外壳之间的间隙。
由于机械密封的有效性，液体或气体无法通过间隙泄漏出来，从而实现了良好的密封效果。
整个动画通过生动的图像和动作演示了机械密封的原理。
尽管没有标题，但观众可以清楚地了解到机械密封是如何工作的，并理解其重要性。
机械密封的工作原理机械密封1 机械密封的工作原理机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
图29.7-1 机械密封结构常用机械密封结构如图29.7-1所示。
由静止环（静环）1、旋转环（动环）2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成，防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。
旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。
机械密封中流体可能泄漏的途径有如图29.7-1中的A、B、C、D四个通道。
C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。
B通道是旋转环与轴之间的密封，当端面摩擦磨损后，它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静密封。
因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。
静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V 形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。
A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封，它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。
因此，对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格腔制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。
所以，要获得良好的密封性能又有足够寿命，在设计和安装机械密封时，一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。
机械密封与软填料密封比较，有如下优点：①密封可靠在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100；②使用寿命长在油、水类介质中一般可达1～2年或更长时间，在化工介质中通常也能达半年以上；③摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%；④轴或轴套基本上不受摩损；⑤维修周期长端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修；⑥抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；⑦适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。
机械密封的基本结构，工作原理和常见形式一．基本原件，结构1．端面密封副（静、动环）端面密封副的作用是使密封面紧密贴合，防止介质泄漏。
它要求静、动环具有良好的耐磨性，动环可以轴向灵活地移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用。
为此密封面要求有良好的加工质量，保证密封副有良好的贴合性能。
2．弹性元件（弹簧、波纹管、隔膜）它主要起预紧、补偿和缓冲的作用，要求始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦和动环等的惯性，保证端面密封副良好的贴合和动环的追随性，材料要求耐腐蚀、耐疲劳。
3．辅助密封（& 形圈、. 形圈、/ 形圈、楔形圈和异形圈）它主要起静环和动环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用。
要求静环的密封元件能保证静环与压盖之间的密封性和静环有一定的浮动性，动环的密封元件能保证动环与轴或轴套之间的密封性和动环的浮动性。
材料要求耐热、耐寒并能与介质相容。
4．传动件（传动销、传动环、传动座、传动键、传动突耳或牙嵌式联结器）它起到将轴的转矩传给动环的作用。
材料要求耐磨和耐腐蚀。
5．紧固件（紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套）它起到静、动环的定位、紧固的作用。
要求轴向定位正确，保证一定的弹簧压缩量，使密封副的密封面处于正确的位置并保持良好的贴合。
同时要求拆装方便、容易就位、能重复利用。
与辅助密封配合处，安装密封圈要有导向倒角和压弹量，应特别注意动环辅助密封件与轴套配合处要求耐磨损和耐腐蚀，有必要时与轴套配合处可采用硬面覆层。
6．防转件（防转销）它起到防止静环转动和脱出的作用。
要求有足够的长度，防止静环在负压下脱出，并要求正确定位，防止静环随动环旋转。
材料上要求耐腐蚀，在必要时中间可加四氟乙烯套，以免损坏碳石墨静环。
二．工作原理，基本动作机械密封是由一对或者数对动环与静环组成的平面摩擦副构成的密封装置。
依靠弹性构件和密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触表面，产生适当的压紧力，使这两个端面紧密贴合，密封端面之间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。
机械密封原理10)、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，要特别注意机械油的选择对于不同的辅助密封材质，避免造成O型圈侵油膨胀或加速老化，造成密封提前失效。
5、机械轴封有哪三个密封点，及这三个密封点的密封原理动环与静环之间的密封：是靠弹性元件（弹簧、波纹管等）和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面（端面）上产生一适当的压紧力（比压）使两个光洁、平直的端面紧密贴合；端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。
这层膜具有液体动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。
两端面之所以必须高度光洁平直是为了给端面创造完美贴合和使比压均匀的条件，这是相对旋转密封。
6、机械密封技术的种类当前采用新材料和工艺的各种机械密封的新技术，进展较快，有下列的机械密封新技术。
密封面开槽密封技术近年来，在机械密封的密封端面上开了各种各样的流槽，以产生流体静、动压效应，现在还在不断更新。
零泄漏密封技术过去总认为接触式和非接触式机械密封不可能达到零泄漏（或无泄漏）。
以色列利用开槽密封技术，提出零泄漏非接触式机械端面密封的新概念，并已用于核电站润滑油泵中。
干运转气体密封技术这类密封是将开槽密封技术用于气体密封。
上游泵送密封技术即利用密封面上开流槽将下游少量泄漏流体泵送回上游。
上述几类密封的结构特点是：采用浅槽，且膜厚和流槽的深均属微米级，并采用润滑槽，径向密封坝和周向密封堰组成密封和承载部分。
也可以说开槽密封是平面密封和开槽轴承的结合。
其优点是泄漏量小（甚至无泄漏）、膜厚大，消除接触摩擦、功耗和发热量小。
热流体动压密封技术它是利用各种形状较深的密封面流槽，造成局部热变形，以产生流体动力楔效应。
这种具有流体动压承载能力的密封，称之为热流体动力楔密封。
波纹管密封技术可分为成型金属波纹管和焊接金属波纹管机械密封技术。
多端面密封技术分为双密封、中间环密封、多密封技术。
另外还有平行面密封技术、监控密封技术、组合密封技术等。
7、机械密封冲洗方案及特点冲洗的目的在于防止杂质集积，防止气囊形成，保持和改善润滑等，当冲洗液温度较低时，兼有冷却作用。
冲洗的方式主要有如下：一、内冲洗1。
正冲洗（1）特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔。
（2）应用：用于清洁流体，p1稍大于p进，当温度高或有杂质时，可在管路上设置冷却器、过滤器等2。
反冲洗（1）特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端引入密封腔，冲洗后通过管路流回泵入口。
（2）应用：用于清洁流体，且p进<P1<P出，当温度高或有杂质时，可在管路上设置冷却器、过滤器等。
3。
全冲洗（1）特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔，冲洗后再经管路流回泵入口。
（2）应用：冷却效果优于前两种，用于清洁流体，且p1与p进和p出相接近时。
二、外冲洗特点：引入外系统与被密封介质相容的清洁流体至密封腔进行冲洗。
应用：外冲洗液压力应比被密封介质大0.05--0.1MPa，适用于介质为高温或固体颗粒的场合。
冲洗液的流量应保证带走热量，还需满足冲洗的需要，不会产生对密封件的冲蚀。
为此，需控制密封腔的压力和冲洗的流速，一般清洁冲洗液的流速应小于5m/s;含有颗粒的浆状液体须小于3m/s，为达到上述的流速值，冲洗液与密封腔压力的差值应<0.5MPa，一般取0.05--0.1MPa，对双端面机械密封可取0.1--0.2MP.冲洗液进入和排出密封腔的孔口位置，应设置在密封端面附近，且应在靠近动环侧，为了防止石墨环被冲蚀或因冷却不均引起温差变形，以及杂质堆积和结焦等，可采用切向引入或多点冲洗.必要时，冲洗液可以是热水或蒸汽。
机械密封工作时，由密封流体的压力和弹性元件的弹力等引起的轴向力使动环和静环互相贴合并相对运动，由于两个密封端面的紧密配合，使密封端面之间的交界（密封界面）形成一微小间隙，当有压介质通过此间隙时，形成极薄的液膜，产生阻力，阻止介质泄漏，同时液膜又使得端面得以润滑，获得长期密封效果。
机械密封原理介绍和特点及材料选择1、机械密封的工作原理机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
2、机械密封常用材料的选用清水；常温；(动)9Cr18，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，青铜，酚醛塑料。
河水（含泥沙）；常温；（动）碳化钨，（静）碳化钨海水；常温；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷；过热水100度；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷；汽油，润滑油，液态烃；常温；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂或锡锑合金石墨，酚醛塑料。
汽油，润滑油，液态烃；100度；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨；（静）浸青铜或树脂石墨。
汽油，润滑油，液态烃；含颗粒；（动）碳化钨；（静）碳化钨。
3、密封材料的种类及用途密封材料应满足密封功能的要求。
由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。
对密封材料的要求一般是：1）材料致密性好，不易泄露介质；2）有适当的机械强度和硬度；3）压缩性和回弹性好，永久变形小；4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂；5）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上；6）摩擦系数小，耐磨性好；7）具有与密封面结合的柔软性；8）耐老化性好，经久耐用；9）加工制造方便，价格便宜，取材容易。
橡胶是最常用的密封材料。
除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨等，聚四氟乙烯以及各种密封胶等。
4、机械密封安装、使用技术要领1)、设备转轴的径向跳动应≤0.04毫米，轴向窜动量不允许大于0.1毫米；2)、设备的密封部位在安装时应保持清洁，密封零件应进行清洗，密封端面完好无损，防止杂质和灰尘带入密封部位；3)、在安装过程中严禁碰击、敲打，以免使机械密封摩擦付破损而密封失效；4)、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，以便能顺利安装；5)、安装静环压盖时，拧紧螺丝必须受力均匀，保证静环端面与轴心线的垂直要求；6)、安装后用手推动动环，能使动环在轴上灵活移动，并有一定弹性；7)、安装后用手盘动转轴、转轴应无轻重感觉；8)、设备在运转前必须充满介质，以防止干摩擦而使密封失效；9)、对易结晶、颗粒介质，对介质温度>80oC时，应采取相应的冲洗、过滤、冷却措施，各种辅助装置请参照机械密封有关标准。
10)、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，要特别注意机械油的选择对于不同的辅助密封材质，避免造成O型圈侵油膨胀或加速老化，造成密封提前失效。
5、机械轴封有哪三个密封点，及这三个密封点的密封原理动环与静环之间的密封：是靠弹性元件（弹簧、波纹管等）和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面（端面）上产生一适当的压紧力（比压）使两个光洁、平直的端面紧密贴合；端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。
这层膜具有液体动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。
两端面之所以必须高度光洁平直是为了给端面创造完美贴合和使比压均匀的条件，这是相对旋转密封。
6、机械密封技术的种类当前采用新材料和工艺的各种机械密封的新技术，进展较快，有下列的机械密封新技术。
密封面开槽密封技术近年来，在机械密封的密封端面上开了各种各样的流槽，以产生流体静、动压效应，现在还在不断更新。
零泄漏密封技术过去总认为接触式和非接触式机械密封不可能达到零泄漏（或无泄漏）。
以色列利用开槽密封技术，提出零泄漏非接触式机械端面密封的新概念，并已用于核电站润滑油泵中。
干运转气体密封技术这类密封是将开槽密封技术用于气体密封。
上游泵送密封技术即利用密封面上开流槽将下游少量泄漏流体泵送回上游。
上述几类密封的结构特点是：采用浅槽，且膜厚和流槽的深均属微米级，并采用润滑槽，径向密封坝和周向密封堰组成密封和承载部分。
也可以说开槽密封是平面密封和开槽轴承的结合。
其优点是泄漏量小（甚至无泄漏）、膜厚大，消除接触摩擦、功耗和发热量小。
热流体动压密封技术它是利用各种形状较深的密封面流槽，造成局部热变形，以产生流体动力楔效应。
这种具有流体动压承载能力的密封，称之为热流体动力楔密封。
波纹管密封技术可分为成型金属波纹管和焊接金属波纹管机械密封技术。
多端面密封技术分为双密封、中间环密封、多密封技术。
另外还有平行面密封技术、监控密封技术、组合密封技术等。
7、机械密封冲洗方案及特点冲洗的目的在于防止杂质集积，防止气囊形成，保持和改善润滑等，当冲洗液温度较低时，兼有冷却作用。
冲洗的方式主要有如下：一、内冲洗1。
正冲洗（1）特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔。
（2）应用：用于清洁流体，p1稍大于p进，当温度高或有杂质时，可在管路上设置冷却器、过滤器等2。
反冲洗（1）特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端引入密封腔，冲洗后通过管路流回泵入口。
（2）应用：用于清洁流体，且p进<P1<P出，当温度高或有杂质时，可在管路上设置冷却器、过滤器等。
3。
全冲洗（1）特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔，冲洗后再经管路流回泵入口。
（2）应用：冷却效果优于前两种，用于清洁流体，且p1与p进和p出相接近时。
二、外冲洗特点：引入外系统与被密封介质相容的清洁流体至密封腔进行冲洗。
应用：外冲洗液压力应比被密封介质大0.05--0.1MPa，适用于介质为高温或固体颗粒的场合。
冲洗液的流量应保证带走热量，还需满足冲洗的需要，不会产生对密封件的冲蚀。
为此，需控制密封腔的压力和冲洗的流速，一般清洁冲洗液的流速应小于5m/s;含有颗粒的浆状液体须小于3m/s，为达到上述的流速值，冲洗液与密封腔压力的差值应<0.5MPa，一般取0.05--0.1MPa，对双端面机械密封可取0.1--0.2MP.冲洗液进入和排出密封腔的孔口位置，应设置在密封端面附近，且应在靠近动环侧，为了防止石墨环被冲蚀或因冷却不均引起温差变形，以及杂质堆积和结焦等，可采用切向引入或多点冲洗.必要时，冲洗液可以是热水或蒸汽。
