1、机械密封紧力的效核
我们通常讲的机械密封紧力也就是端面比压，端面比压要合适，过大，将使机械密封莫摩擦面发热，加速端面磨损，增加摩擦功率；过小，容易漏泄。端面比压是在机械密封设计时确定的，我们在组装时只能靠测量机械密封的紧力来确定。通常情况的测量方法使测量安装好的静环端面至压盖端面的垂直距离，再测量动环端面至压盖端面的垂直距离，两者的差即为机械密封的紧力。
2、动环和静环端面的研磨
动环拆下后，经磨削加工，先进行粗研，后进行精研，有条件的可进行抛光。粗研时，选用80—160#粒度的磨料，先磨去加工痕迹。然后可用160#以上磨料进行精磨，使光洁度达到设计要求。硬质合金或陶瓷动环精磨后要用抛光机抛光。抛光机的力度可选用M28-M5的碳化硼。抛光后达到镜面。陶瓷环可用M5的玛瑙粉精磨以后，用氧化铬抛光。
石墨填充聚四氟乙烯的静环，由于材料软，可用煤油、汽油或清水精研，不需加研磨剂。在炮合过程中还可自研，故光洁度要求不是太高。研磨的方法，有研磨机的可在研磨机上研磨，没有研磨机的可在平板玻璃上采用8字形的手工研磨方法。
机械密封比压选用原则 《液气压世界》2008年第3期阅读次数：370 【关键词】机械密封,载荷,承载能力,比载荷,流体膜压,微凸体接,触比压 【摘要】对各种不同密封型式、摩擦状态、密封面形状和流体相态的密封面载荷和承载能力作了具体分析，有利于对密封面比压的深入了解。对一些不切实际的选用原则和密封面比压的概念与数据进行了讨论分析，并给出明确的密封面比压新概念，以及如何验算密封面比压的具体计算方法。介绍了相关算例和数据资料。 为了保证机械密封可靠、长寿命运转，长期以来许多密封工作者千方百计地努力设确选用密封面比压，并以此来反映密封是否能够正常工作。由于设计时所用的计算方法不够完善，所以在使用过程中形成的密封面比压的平均值，可能与设计时确定的计算值相差很大。究其原因是对密封面比压的概念、用法和依据了解有些不全面，或混淆不清，甚至不正确。因此，有必要用摩擦学有关的新观点、新概念、新技术和新知识，对密封面的比压作一系统、完整及全面的研讨，以便得出正确的看法和计算方法，特别是下面关于比压选用原则，可供机械密封的设计、制造、使用和维护人员参考。 1、密封面载荷和承载能力 在机械密封的使用实践中，对机械密封的密封面比压有许多叫法。过去称作密封端面上单位面积所受的力，或作用在密封环带上单位面积上净剩的闭合力。近来有密封面微凸体接触比压(简称密封面比压)、单位接触压力和平均接触压力等叫法。为了便于对密封面比压有所了解，首先来分析密封面载荷和承载能力的轴向平衡。机械密封密封面的轴向载荷和承载能力示意，见图1。
图1 密封面轴向载荷和总承载能力示图 1.1 轴向载荷和总承载能力的平衡 机械密封轴向作用在密封面上的总载荷P g，包括流体压力作用载荷Pf和弹簧预加载荷P sp,即： P g=P f+P sp (1) 承受这一密封面载荷的是总承载能力W，它包括流体膜承载能力W f和微凸体承载能力W c。流体膜承载能力包括流体膜静压承载能力W st和流体膜动压承载能力W dyn，即： W=W f+W c=W st+W dyn+W c (2) 在稳定工况下两者是相互平衡的，即： P g≡W (3) 1.2 载荷和比载荷 通常在密封系统压差p s较低时，虽然由于结构关系流体作用面积A s大于密封面面积A f，但轴向总载荷不大，密封面的流体膜和微凸体的承载能力是足够的。则流体压力作用载荷为： P f=p s A s
淄博索雷工业设备维护技术有限公司 机械密封磨损怎样修复 关键词：机械密封磨损修复，修复技术，渗漏因素，常见问题，修复方法 机械密封是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。机械密封是一种旋转机械的轴封装置，通常被人们简称为“机封”。 机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，当今世界上最主要的轴密封方式。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大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。多用于离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备旋转轴的密封。 机械密封磨损渗漏因素 磨损及损坏 每种密封元件都有一定的使用寿命，经长期运行磨损后，气密封性能就得不到保证，会发生泄漏现象，在机器设备运行中，由于各种杂质进入或配合不当，使密封元件或与其相对应使用的零件遭到不同程度的损坏，致使密封部位发生泄漏现象。 装配调整不当 对于静密封来说，在装配式预紧力不够或预紧力不均匀，致使机器设备在工作状态下发生泄漏，对于动密封与机械密封，由于装配时调整不当致使设备运行时发生泄漏。 介质、环境 主要有工作介质的腐蚀、结垢、温度以及工作环境等，其中以温度的影响最为显著，其对密封性能的影响是多方面的，高温介质黏度小，渗透性强，对密封件及密封面的腐蚀增强，另外由于温差的影响，密封件的膨胀不均匀，这都能照成密封不良而导致泄漏。 密封件的材质性能及使用选择 以及由于密封元件材质种类较多，应用环境选择不当，致使发生泄漏。 机械密封轴封部位由于轴封部位金属腐蚀磨损后，导致机械密封泄露。 机械密封磨损泄露常见问题 轴的磨损 轴的局部腐蚀或磨损都会导致机械密封与轴的密封 出现失效，从而导致泄露。
机械密封主要参数
端面液膜压力 为了保证端面间有一层稳定的液膜（半液体润滑或边界润滑膜），就必须控制端面承受的载荷W，而W值究竟多大合适，是与液膜承载能力密切相关的。与平面轴承类似，机械密封端面间隙液膜的承载能力，称为端面液膜的压力，它包括了液膜的压力和液膜动压力两部分。 液膜静压力 当密封间隙有微量泄漏时，由于密封环内、外径处的压差促使流体流动，而流体通过缝隙受到密封面的节流作用，压力将逐步降低。假设密封端面间隙内流体流动的单位阻力沿半径方向是不变的，则流体沿半径r的压力降呈线性分布（图7-11）。例如中等粘度的流体（如水），其沿径向的压力就近似于三角形分布，低粘度液体（如液态丙烷等）则呈凹形，高粘度液体（如重油）压力缝补呈凸形。
端面间的液膜静压力是力图使端面开启的力，设沿半径方向r处，宽度为dr的环面积上液膜静压力为pr，设密封流体压力为p，则作用于密封面上的开启力R为
液膜动压力 机械密封环端面即使经过精细的研磨加工，在微观上仍然存在一定的波度，当两个端彼此相对滑动时，由于液膜作用会产生动压效应。有纳威斯托克斯(Novier-Stokes)方程：
如图7-13，设二平面间存在一定的斜楔，随着间隙减小，液压增大，而斜楔的进出口处压差为零，故有—液压最大值，对应该处的液膜厚度为h0，则流量 关于机械密封液体动压效应的形成和分析，有许多不同的观点和力学模型。由于密封面微观状态的影响因素很多，以及实验技术的困难，目前还不能提出能直接用于设计计算的公式。但对于机械密封设计的正确分析，具有一定的理论指导意义。 载荷系数 机械密封的载荷系数是在摩擦副轴向力平衡下，各项轴向力与密封上最大介质压力的比值，它反应了各种轴向力的作用和大小。载荷系数也可以用面积比来表示：介质压力作用在补偿环上使之与非补偿环趋于闭合的有效作用面积A e与密封端面面积A之比为载荷系数K.
机械基础精品课程教案 9. 2 机械密封常识 【课题名称】 机械密封常识 【教学目标与要求】 一．知识目标 1．了解机械密封的作用、种类、性能和用途。 2．熟悉常用机械密封装置。 二．能力目标 能够根据工作条件正确使用密封装置。 三．教学要求 使学生了解机械密封的种类、特点及用途。 【教学重点】 机械密封的作用 【难点分析】 【教学方法】 讲授为主，配以课件或录像演示，与学生共同回忆实习中所见到的机械密封方式。【学生分析】 如果学生已有实习的经历，应发挥学生的积极性，一起分析学习本次课的内容，否则单纯讲授不会有兴趣，多设疑问？让学生积极参与到教学中来，多给互动的机会效果会更好些。 【教学安排】 1学时（45分钟） 【教学过程】 一．检查旧课掌握情况及讲评作业 二．导入新课 设问：机器为什么要加入润滑油？润滑剂有哪几种？各有什么特性？润滑的方法又有哪些？如何防止润滑油、脂外泄？ 三．讲解新课 机械密封的目的是阻止润滑剂和工作介质泄漏，以及灰尘和水分侵入机器。 机械密封的方法有接触式和非接触式两种。接触式机械密封的轴与静止的机座之间相接触，但不是直接接触，而是通过其它密封件。按密封件的不同分为： 1．毡圈密封将毛毡制成密封条挤入轴承盖的密封凹槽圈内，靠毡圈贴紧贴转轴，由于毛毡较软，与轴之间不会形成摩擦，达到阻止润滑剂泄漏的作用。但只能应用在压力较小的场合，如常见的减速器的密封。其特点是结构简单，成本低，能起到密封的效果。 2．唇形密封圈密封在轴承盖内镶入橡胶密封圈，靠贴橡胶密封圈紧贴转轴，形成密封。由于橡胶密封圈具有一定的强度，能承受较大的压力，一般可达2.5MPa。 安装时需注意橡胶密封圈的唇口要对准压力较高的箱体内，才能起到密封的效果。相比之下，唇形密封圈密封的摩擦阻力要比毡圈密封大一些。 3．机械密封橡胶密封圈的动环和静环之间用弹簧支撑，使摩擦面保持一定的压力，防止润滑剂外泄。它所能承受的压力比唇形密封圈密封还要大一些。 4．非接触式密封轴与静止的机座之间不直接接触，存在一定的间隙。常用的方法有在轴承座内孔挖几个圆弧槽，形成油封；或选用端面曲路密封的方法。以圆弧槽密封为常用。
浅谈双端面机械密封 摘要：在石化行业流体离心泵密封以机械密封应用最为广泛。在对密封要求较高的场合，双端面机械密封更受青睐。本文以单端面机械密封为基础，对双端面机械密封的原理、结构及日常维护做简单的分析与论述。 关键词：双端面机械密封原理结构维护 Simple Discussion Of Double Mechanical Seal Abstract: Mechanical seal is most widely used for centrifugal pump in the petrochemical industry. Double mechanical seal is more popular in the situation that seal is strictly required. In this paper, double mechanical seal is briefly analyzed and discussed in the theory, structure and routine maintenance on the basis of single mechanical seal. Key words: Double mechanical seal Theory Construction Maintain 1、前言 与单端面机械密封相比，双端面机械密封密封性能好，适用于强腐蚀、高温、带悬浮颗粒及纤维介质、气体介质、易燃易爆、易挥发低黏度介质，高真空度工况的密封。我车间烷基苯装置泵用机械密封为单端面机械密封。新建的硫磺装置因为对MDEA等介质高的密封要求，故采用双端面机械密封。双端面机械密封不仅仅是单端面机械密封的重复，在化工一些重点场合，可有效地防止危险、有毒、易燃、易爆物质的泄漏，具有高性能保险作用。在密封高压介质时，可以合理的分配每个密封的两端压差，提高密封的工作压力范围。对一些自润滑性差、易凝结、汽化介质，通过在密封腔体注入密封液改善密封的工况，大大提高密封的效率和使用寿命。 2、密封原理 双端面机械密封原理与单端面机械密封基本相同，都是靠垂直于旋转轴线的端面（摩擦副）在流体压力和补偿机构弹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。双端面机械密封结构如图2-1所示。 工作时，由流体压力（介质压 力）和弹性元件的弹力等引起的 合力作用下，在密封环的端面上 产生一个适当的比压（压紧力）， 使两个接触端面（动环、静环端 面）相互紧密贴合，并在两端面 间极小的间隙中维持一层极薄的 液膜，从而达到密封的目的。双 端面机械密封有两道端面密封， 若一级密封失效，二级密封仍然 可密封，防止泄露。一般双端面
机械密封比压选用原则 顾永泉 摘要：对各种不同密封型式、摩擦状态、密封面形状和流体相态的密封面载荷和承载能力作了具体分析，有利于对密封面比压的深入了解。对一些不切实际的选用原则和密封面比压的概念与数据进行了讨论分析，并给出明确的密封面比压新概念，以及如何验算密封面比压的具体计算方法。介绍了相关算例和数据资料。 关键词：机械密封；载荷；承载能力；比载荷；流体膜压；微凸体接触比压 分类号：TH 136； TB 42文献标识码：A 文章编号：1000-7466(2000)02-0021-04 Principles for selecting seal face mean contact pressure of mec hanical seals GU Yong-quan (The University of Petroleum,Dongying 257062, China) Abstract：Seal face mean contact pressure of mechanical fac e seals is discussed in detail. Concrete analysis on seal face load and load carrying capacity in v arious types, friction modes,seal face geometry and fluid phase states is given , which are useful for understanding seal face mean ,concepts and contact pressure pr actical principles for selecting p c data are discussed and an alyzed . The clear concepts, concrete and check calculation abo ut it are presented. calculation of p c Key words：mechanical seals;seal face load;load carr y ing capacity; unit load;fluid film pressure;aspiraties mean contact pressure▲
机械密封端面比压的确定 润滑油作业部 许松涛 2007年11月2日
机械密封端面比压的确定 摘要：泵是石油化工企业最主要和常见的机械设备，由于工艺条件的要求，以及人们经济意识和环保意识的提高，近年来泵密封的泄漏越来越受到关注。泵的密封是防止介质从泵轴周围的间隙处泄漏，或空气从间隙处侵入泵体。机械密封作为石化企业泵最常见的密封形式，占重要地位，机械密封的端面比压是影响密封性能和使用寿命的最主要因素之一。文章结合实际工作中机械密封的安装及维修情况，对密封的端面比压在计算、校核中的一些问题进行分析，以便于确定压缩量，能对机械密封的使用情况有所改善。 关键词：机械密封端面比压分析
1.机械密封工作原理及常见结构型式 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。 1、静止环（静环） 2、旋转环（动环） 3、弹性元件 4、弹簧座 5、紧定螺钉 6、旋转环辅助密封圈 7、防转销 8、静止环辅助密封圈 9、固定压盖 图1——机械密封结构示意图 常用机械密封结构如图1所示。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环。 机械密封中流体可能泄漏的途径有如图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，必须严格控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即端面比压在最适当的范围。 机械密封的结构型式很多,分类方法也各有差别,通常是根据结构特点进行分类。机械密封的分类主要是根据摩擦副的对数，弹簧与介质接触与否，介质在端面上引起的比压情况，弹簧的个数，弹簧的运转和静止，以及介质的泄漏方向等来加以区别，以便合理的选择机械密封的结构型式，最大限度的发挥其结构特点和工作特性，满足长期稳定、安全、可靠的密封性能。机械密封的结构型式有以下几种： ①单端面与双端面。单端面系在密封结构中仅有一对摩擦副，双端面即在密封结构中有两对摩擦副，且两对摩擦副处于相同封液压力作用下。双端面适用范围比较广，适用于强腐蚀、高温、带悬浮颗粒及纤维的介质、气体介质、易燃易爆介质、易挥发粘度低的介质、高真空、贵重物料及要求介质与空气隔绝切允许内漏的情况；单端面
机械密封磨损导致渗漏油如何修复 机械密封是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。机械密封是一种旋转机械的轴封装置，通常被人们简称为“机封”。 机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，当今世界上最主要的轴密封方式。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大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。 机械密封磨损渗漏因素 1、磨损及损坏: 每种密封元件都有一定的使用寿命，经长期运行磨损后，气密封性能就得不到保证，会发生泄漏现象，在机器设备运行中，由于各种杂质进入或配合不当，使密封元件或与其相对应使用的零件遭到不同程度的损坏，致使密封部位发生泄漏现象。 2、装配调整不当: 对于静密封来说，在装配式预紧力不够或预紧力不均匀，致使机器设备在工作状态下发生泄漏，对于动密封与机械密封，由于装配时调整不当致使设备运行时发生泄漏。 3、介质、环境: 主要有工作介质的腐蚀、结垢、温度以及工作环境等，其中以温度的影响最为显著，其对密封性能的影响是多方面的，高温介质黏度小，渗透性强，对密封件及密封面的腐蚀增强，另外由于温差的影响，密封件的膨胀不均匀，这都能照成密封不良而导致泄漏。 4、密封件的材质性能及使用选择: 以及由于密封元件材质种类较多，应用环境选择不当，致使发生泄漏。 5、机械密封轴封部位: 由于轴封部位金属腐蚀磨损后，导致机械密封泄露。 机械密封--轴磨损解决方案对比 1、更换新部件: 更换新轴，主要取决于部件的价值、停机时间、备件库存。 2、焊条堆焊再加工: 采用焊条堆焊技术，通过实际效果来评价也不理想。一是材质的区别；二是补焊的高温损伤及热应力影响。 3、刷镀喷涂: 刷镀及热喷涂工艺，通常受损坏程度及设备本身等因素的限制，在修复后的使用效果并不理想。 4、索雷高分子纳米技术: 索雷金属聚合物根据设备设备的尺寸、转速、磨损的因素，选择相应的“机加工”、“工装”、“刮研”的修复工艺。此类技术已经在各种中设备广泛使用。这类材料具有耐高温、高耐磨、耐冲击，以及与金属很好的粘结强度和可塑性。修复效果满足标准尺寸，接触面积可以达到100%，同时此修复技术对金属材质无影响，满足多次使用要求
机械密封的类型 1 按工作参数分类 机械密封按不同工作参数分类见表1 表1 机械密封按工作参数分类
满足下列条件： p＜0.5MPa；0＜t＜80℃; υ＜10m/s；d≤40mm 轻型机械密封不满足重型和轻型的其他密封中型机械密封 按使用介质分强酸、强碱及其他强腐蚀介质耐强腐蚀介质机械密封油、水、有机溶剂及其它弱腐 蚀介质 耐油、水及其它弱腐蚀性介质 机械密封 含磨粒介质耐磨粒介质机械密封 2 按结构型式分类 机械密封按结构型式分类，其基本类型有： （1）平衡式和非平衡式机械密封 能使介质作用在密封端面上的压力卸荷的为平衡式，不能卸荷的为非平衡式。按卸荷程度不同，前者又分为部分平衡式（部分卸荷）和过平衡式（全部卸荷）。平衡式密封（图29.7-2a）端面上所受的作用力随介质压力的升高而变化较小，因此适用于高压密封；非平衡式密封（图29.7-2b）密封端面所受的作用力随介质压力的变化较大，因此只适用于低压密封。平衡式密封能降低端面上的摩擦和磨损，减小摩擦热，承载能力大，但其结构较复杂，一般需在轴或轴套上加工出台阶，成本较高。后者结构简单，介质压力小于0.7MPa时广泛作用。 图29.7.2 平衡式与平衡式机械密封 a）平衡式；b）非平衡式
（2）内置式和外置式机械密封 弹簧和动环安装在密封箱内与介质接触的密封为内置（装）式密封（见图29.7-3a）；弹簧和动环安装在密封箱外不与介质接触的密封为外置（装）式密封（见图29.7-3b）。前者可以利用密封箱内介质压力来密封，机械密封的元件均处于流体介质中，密封端面的受力状态以及冷却和润滑情况好，是常用的结构型式。 外置式机械密封的大部分零件不与介质接触，暴露在设备外，便于观察及维修安装。但是由于外置式结构的介质作用力与弹性元件的弹力方向相反，当介质压力有波动，而弹簧补偿量又不大时，会导致密封环不稳定甚至严重泄漏。外置式机械密封仅用于强腐蚀、高粘度和易结晶介质以及介质压力较低的场合。 图29.7-3 内置式和外置式机械密封 a）内置式；b）外置式 （3）内流式和外流式机械密封 介质泄漏方向与离心力方向相反的密封为内流式密封（见图29.7-4a）；介质泄漏方向与离心力方向一致的密封为外流式密封（见图29.7-4b）。由于内流式密封中离心力阻止泄漏流体，其泄漏量较外流式少，前者适用于高压，速度高时，密封可靠。为加强端面润滑采用后者较合适，但介质压力不宜过高，一般为1～2MPa。
机封、双端面干汽密封、与单端面机封的对比双端面干汽密封 双端面机封 单端面机封 使用标准 API 682 Plan74 API 682 Plan54\53\53A\53B\53C API 682 Plan11或Plan12等 构造 由两组磨擦副构成,造成一个充满带压氮汽的密封腔,密封在运作时,磨擦副间造成3微米左右的汽膜，磨擦副非触碰运作.从而不会发生磨坏,也不会发生热量。 密封系统简单，有压头开关，低压报警。【选配】 由两组磨擦副构成,造成一个充满带压介质的密封腔,密封在运作时,磨擦副触碰运作,有磨擦并发生热量,需要散热设备。
其中54方案系统简单，但只能用于危险性不大液体，其他方案系统复杂。通常需配有液位开关与压头开关来报警 一、一组磨擦副构成 二、无辅助系统。其他单端面机封冲洗方案会带有过滤或散热等系统。 安全环保层面高。 一、密封汽使用对环境污染的氮汽，安全环保。 二、使用汽体阻塞工作原理。在密封腔中加入有压头高于液体压头的汽体，达到工艺液体的零逸出。仅有微量的汽体泄露到环境。 三、由于汽膜的刚性与弹簧力的补偿用处，使干汽密封有更强的抗干扰性，对机械性能需求不高。干汽密封可以干运作。 四、由于密封汽应用管网氮汽，不会有人为操控失误导致的安全隐患。 一、使用甲醇、润滑油、脱盐水、无离子水等成本较高且对环境有一定影响的密封介质。经济环保性销差。
二、使用介质阻塞工作原理，在密封腔体中加入压头高于液体压头的密封介质，达到工艺液体的零逸出，但有密封介质泄露到现场。 三、由于磨擦副触碰运作，磨擦副刚性触碰，对机械的跳动与串动量需求高。务必有介质润滑，不然磨擦发生的热量会烧坏密封。 四、由于系统复杂，需要对密封液提供单独的动力，人为操控失误导致的安全隐患大。 液体直接泄露到环境中，对环境导致直接污染，当密封失效时，容易导致大量液体反喷到现场，给设备的安全带来巨大的隐患。 维护层面 使用管网氮汽做密封汽，几乎不需要任何维护。 维护量大。由于出现密封油的泄露，导致现场脏，对现场的维护增大难度；另，密封油的减少，需定时为油罐加油。 维修频繁 装配层面
第7章机械密封研磨与抛光 201、密封摩擦副研磨与抛光的作用？ 我们在设备密封维修中经常遇到密封的摩擦副变形，为了保证摩擦副的平面度，就需要进行研磨和抛光工作。研磨与抛光加工一般是用磨料、磨液及磨具对时密封的动静环表面进行研磨与抛光后获得预定的形状和表面粗糙度。它是一种高精度的加工方法，也是作为高硬度材料的一种加工方法。机械密封摩擦副的表面的平面度要求高，粗糙度小，采用一般的加工方法很难达到，所以就需要用研磨和抛光的方法解决。 研磨与抛光加工是将工件表面与磨具接触，两者之间加入研磨剂，在运动过程中，从工作表面去除极薄的面层，从而获得高精度的表面。研磨抛光改善了密封环工作端面的组织，为密封提供一个耐磨损的表面，其作用是： ①使摩擦系数减小， ②表面强度得到相应得提高 ③提高耐腐蚀性 ④表面美观它能提高表面反光系数，便于用光学平晶检测平面度。研磨抛光改善了密封环工作端面的组织，为密封提供一个耐磨损的表面，其作用是：使摩擦系数减小，表面强度得到相应得提高提高耐腐蚀性，表面美观它能提高表面反光系数，便于用光学平晶检测平面度。
202、维修中常用磨料有哪些种？ 各种磨料具有不同的特性，研磨密封环常用磨料的有： ①氧化铝系列氧化铝系列磨料有白色的结晶的纯氧化铝（AI203）俗称百刚玉，（Cr203）称为铬刚玉，常用的是百刚玉，初研时采用百刚玉和碳化硼，粒度在W14-W40，半精研用W14－W7,精研用W5-W1 ②炭化物系主要有纯炭化硅（Sic）为绿色，当有微量元素时为黑色，还有炭化硼（BC）为黑色硬度超过炭化硅而低于金刚石。还有金刚石系。 正确选择磨料非常重要，根据修磨的工件的硬度来选择磨料。磨料的硬度决定加工密封环的速度和表面粗糙度。常用的是，百刚玉和碳化硼。初研时采用粒度在W14-W40，半精研用W14－W7,精研用W5-W1。 203、常用的磨液和磨具有哪些？ 磨液磨料需要用磨液来作载体，将磨料悬浮在其中，这需要按一定的比例配制成磨液即称为研磨剂，研磨剂或抛光剂。它具有一定的润滑、减少摩擦、冲洗、减少热量的作用。一般常用的有：洁净的水、轻质煤油、菜子油及酒精，还要添加一定的添加剂，主要目的就是防止研磨的表面产生划痕。它的作用是： ①增加润滑，避免磨粒划伤密封环表面。 ②冷却密封环、避免热变形、防防蚀。
釜用双端面机械密封带平衡罐辅助装置使用说明 一、安装前先检查轴的轴向窜动不大于,径向摆动不大于，安装机械密封的法兰与轴线不垂直度不大 于 mm，安装机械密封部位的轴公差为h8 ，光洁度为。 二、该装置采用隔离式活塞自动推进式平衡罐。具有自动平衡密封腔内封液压力，自动补充封液功能。 三、该装置适用于所有釜内正压工况，当工作压力在以上一律要配置平衡罐。也可用于负压工况，但是负压 工况要求在平衡罐封液出口D处增装一只单向阀，即在负压时能自动关闭，防止封液回流。 四、工作原理： 1. 釜内压力由A至平衡罐B，推动平衡罐活塞底部，压迫活塞上升，推压平衡罐封液，由平衡罐出液处D 至机械 密封E，进入密封腔，至使封液产生压力，达到与釜内压力相平衡之目的，十分可靠的起到密封作用。 2. 机封在长期使用中，封液会不同程度的消耗，由于平衡罐活塞作用能不断自动补充封液，从而保证密封 内封液始终处于饱满状态。随着密封罐封液减少，活塞会自动上升，一般活塞标杆上升至三分之二时应在腔釜
内无压力工况下人工将活塞压至底，通过平衡罐注油螺栓C处补充封液，同时拧开放气螺栓，补液完毕，再 拧紧注油及放气螺栓。 3. 平衡罐补液除了人工补液外，还可另行设计电动，手动泵补液，只要在平衡罐补液螺栓处安装一套补液系 统即可。用电动，手动泵补液，可在工作状态下强行补液，从而保证机械密封绝对不会失效。 五、系统安装完毕，在试车时要检查各总成及连接处是否完好，不能有漏气，漏油现象。在釜内压力大 于时，适度松开平衡罐出液处D，观察活塞标杆是否上升，否则说明活塞过紧或卡死，可利用工具往上撬活塞标 杆螺栓，使其上升即可。 六、注意机械密封放气螺栓处放气。 七、机械密封安装后应用水试运转24小时后再正式投料生产。
单端面机械密封改造 1 基本情况 醋酸装置机泵输送介质大多为醋酸、丙酸等易燃、易爆、有毒、有害高危介质，一旦泄露，将会造成泵碳钢部分材质和周围环境及其它设施的腐蚀，甚至造成环境污染和人身伤害。特别是机泵都在泵房内，更要求达到零泄漏。单端面机械密封有5ml/h的允许泄漏量，不能保证输送的（易燃、易爆、有毒、有害）液体无泄漏，会造成设备碳钢部分的腐蚀、环境的污染，最重要的是会造成人身伤害，存在安全隐患。 2 单端面机械密封的改造 2.1改造方案 在不改变原泵壳、叶轮、轴、轴承体等部件的基础上，将单端面机械密封改造为双端面机械密封或串联式机械密封。 2.2改造前机械密封形式及冲洗方案 2..2.1密封形式 单端面机械密封（图2-1） 单端面机械密封由端面密封副（静环和动环）、弹性元件（如弹簧）、辅助密封（如O型圈）、传动件（如传动销和传动螺钉）、防转件（如防转销）和紧固件（如弹簧座、推环、压盖、紧定螺钉与轴套）构成。 为了保证具有良好的密封性能和平稳的运转，在两个密封环（动环和静环）间必须保持—液体薄膜，因此所输送的介质应满足下列条
件： ●足够的润滑特性； ●汽化温度大于工作温度； ●在密封环区域的介质不含杂质和颗粒； 图2-1 单端面机械密封结构2.2.2冲洗方案API PLAN 11（图2-2） 类型：用排出物料注满密封（带孔板） 理由：冲洗润滑 适用范围：通用
图2-2 API PLAN 11冲洗方案 2.2.3单端面机械密封的维护，主要包括对辅助系统、泄漏量和密封温度的监控。在正常循环冲洗情况下，冲洗液温度不得高于接近泵体处的温度。 缺点：单端面机械密封有5ml/h允许泄露量，不能保证输送的（易燃、易爆、有毒、有害）液体无泄漏，影响安全生产。 当泄漏量较大（≥50cm3/h）时，可断定密封件已损坏，应立即检修。如果磨损的密封环（动环或静环）不可能再次抛光，则必须换新。在每次拆装密封环时，静密封件（如O形圈）须更新。 2.3改造后密封形式及冲洗方案 2.3.1 双端面机械密封密封形式及冲洗方案 1）双端面机械密封（图2-3） 轴封由两个（一个内和一个外）背靠背布置的机械密封组成，在两密封之间的空间里必须输入密封液，密封液的压力应高于靠近密封处输送介质的压力（最小高0.1～0.3MPa，最大高0.7～1.0MPa。
s m v /238.81025360229703=???= -π金属波纹管机械密封端面比压计算如下： 某聚酯公司生产时热媒泵使用工况： 进口压力P 1=5.24bar=0.524MPa 出口压力P 2=11.9bar=1.19MPa 介质温度：320℃，轴的转速n=2970r/min ，流量：253m 3/h 实测该泵的机械密封数据如下： 表1：机械密封数据实测值 符号 名称 实测值/mm d 1 接触端面内径 61 d 2 接触端面外径 69 d 3 波纹管内径 56 d 4 波纹管外径 70 据《流体动密封》查得[1]，波纹管机械密封的端面比压计算公式如下： p c =()s p k p λ+- 其中，p c 为端面比压，MPa ； p s 为弹簧比压，MPa ； k 为载荷系数（平衡系数）； λ为液膜反压系数； p 为介质压力，MPa 现对上述公式中各项的取值进行分析或计算如下： 1）λ：为密封面间的平均液膜压力与密封介质压力之比，λ值的大小与介质性质、转速、压力以及密封表面状态等有关。当液膜静压力近似地按三角形分布考虑时，则可取λ=0.5。但在高速条件下，液膜动压效应不能忽略，须通过实验确定λ值[1]。 根据本设计初始参数，实测轴外径为53mm ，近似认为轴外径为动环内径，则估算出端面平均线速度：
即v=8.238<30，不属于高速，因此取λ=0.5 2) p: 密封腔处的介质压力[1] 212.0p p p += 即p=0.762 MPa 3）k ：对于内流式： k=21222e 2 4d -d d -d 其中，d 2为接触端面外径，d 2=69mm ； d 1为接触端面内径，d 1=61mm 锯齿型金属波纹管有效直径d e 计算公式如下： d e =2231d d +d d 3 +434（） 式中，d 4为波纹管外径，d 4=70mm ； d 3为波纹管内径，d 3=56mm 4）弹簧比压Ps 端面平均线速度 v=8.238 m/s 根据密封端面平均线速度的不同，弹簧比压的选择范围也不同，其范围可参考下表[2]。 由有关文献[2]介绍 表2 机械密封弹簧比压选择参考表 机械密封类型 密封端面平均线速度（m/s) 弹簧比压Ps （MPa ） 高速机械密封 >30 0.05--0.2 中速机械密封 10～30 0.15--0.3 低速机械密封 <10 0.15--0.6 本机械密封为低速，p s 为0.15~0.6， 分别取p s =0.15，0.45, 0.6
机械密封研磨机及机械密封检漏仪器操作 （一）机械密封研磨机操作 1、机械密封研磨机实际操作的准备工作。 1）机械密封外观检查：准备好待研磨的机械密封。对于旧机械密封，检查测量四个角高度，不应高度偏差超过2毫米，密封面高度不低于2毫米，密封面磨痕深浅不超过1毫米，检查静环弹簧内的结焦及杂质情况，如果不合格就没修复价值就不研磨处理。 2）准备好研磨膏。 3）准备好研磨液。 2、研磨实际操作 1）将研磨机上的塑料布取下。 2）接通研磨机的电源。 3）将研磨机的配重取下，加入研磨液。 4）将机械密封的动、静环取出，在密封面上抹上研磨膏，然后用螺丝分别将动、静环固定在圆形铁片上，完后分别将装有动、静环的铁片放入研磨机内。 5）将配重装在研磨件上。 6）启动按钮。 将研磨好的机械密封取出，拆卸圆形铁片，切断研磨机的电源，将配重装回研磨机，盖上塑料布。 （二）机械密封检漏仪器操作 1）将机械密封动、静环分别用内六角螺丝固定在检漏仪上、下法兰上。 2）将上、下动、静环组合到一起，用螺丝紧固。 3) 用球胆抽满两球胆液体注入到检漏仪腔体内。 4）给气门芯套上一小段气门芯胶管，用气门芯及气门芯冒将打气孔封上。 5）用打气筒给检漏仪加气打压，直到压力达到0.5MPa后停止加压。 6）用抹布擦拭动静环接触的密封面，旋转检漏仪手柄使动静环做相对旋转，观察密封面是否渗漏液体，如果漏就证明密封面不平，还需要研磨处理，然后再实验，如果不漏液体就说明密封面合格。 7）实验完后拆卸紧固检漏仪器上下法兰的螺母。并将机械密封动、静环从检漏仪上拆卸下来。实验不漏的机械密封就可以使用了。 （三）机械密封研磨次数规定 对新机械密封研磨次数建立台账，台账中对研磨的机械密封安装在哪个泵上进行记 录建账，等再拆下来后再进行研磨使用，超过2次后就不再研磨使用。
机械密封的基本知识 机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置，故又称端面密封。 其中动环和静环的端面组成一对摩擦副，动环靠密封室中液体的压力和弹性元件的推力使其压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。 机械密封被广泛应用于工业泵产品中，尤其在石油化工领域的存在易燃、易爆、易挥发、剧毒等介质场所，在国选煤、选矿行业中泵上的应用也越来越普遍。 其主要有以下优点： ⑴.密封效果好，可达到介质无泄露； ⑵.寿命长，在普通泵中一般可运行1~2年或更长时间；MAAG 泵的机械密封在正常使用中寿命可达5~10年以上； ⑶.对轴（或轴套）无磨损； ⑷.适用围广，可在目前常用介质、转速、温度、压力及轴径条件下使用； 当然，机械密封之所以没有在其他泵中还没得到普及，是因为它存在以下一些不足： ⑴.结构复杂、零件多，对安装人员有技术要求； ⑵.对泵轴向及径向跳动有要求，增加了泵加工成本； ⑶.密封损坏后维修不便；
⑷.选型要求高，须根据介质的物理化学性质、工艺参数及泵安装密封空间来选择合适的结构形式及材质； ⑸.成本高。 虽然机械密封有以上不足，但其密封效果已逐步得到用户的肯定，如今，机械密封在泵上的应用越来越普遍。 密封的基本知识 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面： 一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙； 二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄 露。减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式：
机械密封磨损修复工艺你需要了解的事情 机械密封是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。机械密封是一种旋转机械的轴封装置，通常被人们简称为“机封”。 机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，当今世界上最主要的轴密封方式。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大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。 机械密封磨损渗漏因素 1、磨损及损坏: 每种密封元件都有一定的使用寿命，经长期运行磨损后，气密封性能就得不到保证，会发生泄漏现象，在机器设备运行中，由于各种杂质进入或配合不当，使密封元件或与其相对应使用的零件遭到不同程度的损坏，致使密封部位发生泄漏现象。 2、装配调整不当: 对于静密封来说，在装配式预紧力不够或预紧力不均匀，致使机器设备在工作状态下发生泄漏，对于动密封与机械密封，由于装配时调整不当致使设备运行时发生泄漏。 3、介质、环境: 主要有工作介质的腐蚀、结垢、温度以及工作环境等，其中以温度的影响最为显著，其对密封性能的影响是多方面的，高温介质黏度小，渗透性强，对密封件及密封面的腐蚀增强，另外由于温差的影响，密封件的膨胀不均匀，这都能照成密封不良而导致泄漏。 4、密封件的材质性能及使用选择: 以及由于密封元件材质种类较多，应用环境选择不当，致使发生泄漏。 5、机械密封轴封部位: 由于轴封部位金属腐蚀磨损后，导致机械密封泄露。 机械密封磨损修复技术对比 1、更换新部件: 更换新轴，主要取决于部件的价值、停机时间、备件库存。 2、焊条堆焊再加工: 采用焊条堆焊技术，通过实际效果来评价也不理想。一是材质的区别；二是补焊的高温损伤及热应力影响。 3、刷镀喷涂: 刷镀及热喷涂工艺，通常受损坏程度及设备本身等因素的限制，在修复后的使用效果并不理想。 4、索雷技术: 索雷碳纳米聚合物技术是根据设备设备的尺寸、转速、磨损的因素，选择相应的“机加工”、“工装”、“刮研”的修复工艺。此类技术已经在各种中设备广泛使用。这类材料具有耐高温、高耐磨、耐冲击，以及与金属很好的粘结强度和可塑性。修复效果满足标准尺寸，接触面积可以达到100%，同时此修复技术对金属材质无影响，满足多次使用要求。索雷技术是目前较为成熟和性价比较高的一种机
机械密封的类型 2.1 按工作参数分类 机械密封按不同工作参数分类见表29.7-1。 表29.7-1 机械密封按工作参数分类
2.2 按结构型式分类 机械密封按结构型式分类，其基本类型有： （1）平衡式和非平衡式机械密封 能使介质作用在密封端面上的压力卸荷的为平衡式，不能卸荷的为非平衡式。按卸荷程度不同，前者又分为部分平衡式（部分卸荷）和过平衡式（全部卸荷）。平衡式密封（图29.7-2a）端面上所受的作用力随介质压力的升高而变化较小，因此适用于高压密封；非平衡式密封（图29.7-2b）密封端面所受的作用力随介质压力的变化较大，因此只适用于低压密封。平衡式密封能降低端面上的摩擦和磨损，减小摩擦热，承载能力大，但其结构较复杂，一般需在轴或轴套上加工出台阶，成本较高。后者结构简单，介质压力小于0.7MPa时广泛作用。 （2）内置式和外置式机械密封 弹簧和动环安装在密封箱内与介质接触的密封为内置（装）式密封（见图29.7-3a）；弹簧和动环安装在密封箱外不与介质接触的密封为外置（装）式密封（见图29.7-3b）。前者可以利用密封箱内介质压力来密封，机械密封的元件均处于流体介质中，密封端面的受力状态以及冷却和润滑情况好，是常用的结构型式。
外置式机械密封的大部分零件不与介质接触，暴露在设备外，便于观察及维修安装。但是由于外置式结构的介质作用力与弹性元件的弹力方向相反，当介质压力有波动，而弹簧补偿量又不大时，会导致密封环不稳定甚至严重泄漏。外置式机械密封仅用于强腐蚀、高粘度和易结晶介质以及介质压力较低的场合。 图29.7.2 平衡式与非平衡式机械密封 a）平衡式；b）非平衡式 图29.7-3 内置式和外置式机械密封 a）内置式；b）外置式
动密封基础知识 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。但其缺点有：①结构较复杂，对制造加工要求高；②安装与更换比较麻烦，并要求工人有一定的安装技术水平；③发生偶然性事故时，处