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機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)及組成部分：機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)、作用原理和要求

　　機(jī)械密封是一種依靠彈性元件對(duì)靜、動(dòng)環(huán)端面密封副的預(yù)緊和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊而達(dá)到密封的軸向端面密封裝置(圖1)，故又稱端面密封。

　　機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)

　　構(gòu)成機(jī)械密封的基本元件有：端面密封副(靜環(huán)1和動(dòng)環(huán)2)、彈性元件(如彈簧4)、輔助密封(如O形圈8和9、傳動(dòng)件(如傳動(dòng)銷3和傳動(dòng)螺釘7、防轉(zhuǎn)件(如防轉(zhuǎn)銷10和緊固件(如彈簧座5、推環(huán)12、壓蓋11、緊定螺釘6與軸套13)。

　　圖1 典型機(jī)械密封示意圖

　　機(jī)械密封基本元件的作用和要求

　　1、端面密封副(靜、動(dòng)環(huán))

　　端面密封副的作用是使密封面緊密貼合，防止介質(zhì)泄漏。它要求靜、動(dòng)環(huán)具有良好的耐磨性，動(dòng)環(huán)可以軸向靈活地移動(dòng)，自動(dòng)補(bǔ)償密封面磨損，使之與靜環(huán)良好地貼合;靜環(huán)具有浮動(dòng)性，起緩沖作用。為此密封面要求有良好的加工質(zhì)量，保證密封副有良好的貼合性能。

　　2、彈性元件(彈簧、波紋管、隔膜)

　　它主要起預(yù)緊、補(bǔ)償和緩沖的作用，要求始終保持足夠的彈性來克服輔助密封和傳動(dòng)件的摩擦和動(dòng)環(huán)等的慣性，保證端面密封副良好的貼合和動(dòng)環(huán)的追隨性，材料要求耐腐蝕、耐疲勞。

　　3、輔助密封(O形圈、V形圈、U形圈、楔形圈和異形圈)

　　它主要起靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的密封作用，同時(shí)也起到浮動(dòng)和緩沖作用。要求靜環(huán)的密封元件能保證靜環(huán)與壓蓋之間的密封性和靜環(huán)有一定的浮動(dòng)性，動(dòng)環(huán)的密封元件能保證動(dòng)環(huán)與軸或軸套之間的密封性和動(dòng)環(huán)的浮動(dòng)性。材料要求耐熱、耐寒并能與介質(zhì)相容。

　　4、傳動(dòng)件(傳動(dòng)銷、傳動(dòng)環(huán)、傳動(dòng)座、傳動(dòng)鍵、傳動(dòng)突耳或牙嵌式聯(lián)結(jié)器)

　　它起到將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動(dòng)環(huán)的作用。材料要求耐磨和耐腐蝕。

　　5、緊固件(緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套)

　　它起到靜、動(dòng)環(huán)的定位、緊固的作用。要求軸向定位正確，保證一定的彈簧壓縮量，使密封副的密封面處于正確的位置并保持良好的貼合。同時(shí)要求拆裝方便、容易就位、能重復(fù)利用。與輔助密封配合處，安裝密封圈要有導(dǎo)向倒角和壓彈量，應(yīng)特別注意動(dòng)環(huán)輔助密封件與軸套配合處要求耐磨損和耐腐蝕，有必要時(shí)與軸套配合處可采用硬面覆層。

　　6、防轉(zhuǎn)件(防轉(zhuǎn)銷)

　　它起到防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)和脫出的作用。要求有足夠的長度，防止靜環(huán)在負(fù)壓下脫出，并要求正確定位，防止靜環(huán)隨動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)。材料上要求耐腐蝕，在必要時(shí)中間可加四氟乙烯套，以免損壞碳石墨靜環(huán)。

　　機(jī)械密封的可能泄漏途徑

　　1、密封副密封面I處泄漏

　　這是主要密封面，是決定機(jī)械密封摩擦、磨損和密封性能的關(guān)鍵，同時(shí)也決定機(jī)械密封的工作壽命。據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械密封的泄漏大約有80%~95%是由于密封端面密封副造成的。因此，要求接觸面保持平行，表面粗糙度要求高，R=0.05~0.2um、平面度<0.9um。對(duì)于不同介質(zhì)，要求用合適的密封副材料組合，注意耐磨損、耐腐蝕，選用合適的幾何參數(shù)(面積比和寬徑比等)和性能參數(shù)( 比壓、彈簧載荷等)。

　　2、靜環(huán)與壓蓋的輔助密封件II處泄漏和動(dòng)環(huán)與軸(或軸套)的輔助密封III處泄漏這是輔助密封面，是決定機(jī)械密封密封性和動(dòng)環(huán)追隨性的關(guān)鍵，特別是動(dòng)環(huán)與軸(或軸套)密封面，首先要防止因銹蝕、水垢、結(jié)焦或化學(xué)反應(yīng)物料堆積而造成動(dòng)環(huán)不能動(dòng)彈。

　　以上I、II、III處均為動(dòng)密封。

　　3、壓蓋與密封箱體之間靜密封IV、軸套與軸靜密封V和動(dòng)環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)配合VI處泄漏這三處均為靜密封。均應(yīng)根據(jù)密封介質(zhì)選用相容材料的密封墊或相應(yīng)的配合。

機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)及組成部分：機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)組成

　　原標(biāo)題：機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)組成

　　機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)組成

　　機(jī)械密封是指由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面，在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下，保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。

　　機(jī)械密封通常由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。其中，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的端面組成一對(duì)摩擦副。動(dòng)環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上，并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力，可使泵在不運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下也保持端面貼合，保證密封介質(zhì)不外漏，并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。機(jī)械密封的失效是化工機(jī)器的常見故障，一旦密封失效，將影響化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行，排除此類故障是化工設(shè)備維修專業(yè)人員的日常工作內(nèi)容。

　　機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)組成

　　機(jī)械密封主要有以下三類部件組成：

　　1.緩沖補(bǔ)償機(jī)構(gòu)：由彈性元件(圓柱彈簧、圓錐彈簧、波片彈簧、波紋管等)構(gòu)成。

　　2.密封端面：由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成的一對(duì)摩擦副。

　　3.輔助密封圈：包括動(dòng)環(huán)密封圈、靜環(huán)密封圈等，有各種形式，如0形圈、V形圈等。

　　機(jī)械密封一般多用于離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜、壓縮機(jī)等設(shè)備。因機(jī)械密封具有泄漏少、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，成為了主要的軸密封方式，又叫端面密封，是現(xiàn)在最為常見的密封技術(shù)。

　　：

機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)及組成部分：機(jī)械密封都有哪些組成以及作用

　　聯(lián)系方式見右側(cè)懸浮框

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　　機(jī)械密封的檢測

　　1、做好安裝前檢驗(yàn)工作

　　（1）、密封腔體。密封腔體的規(guī)格、直徑、深度必須符合相關(guān)尺寸要求；軸與密封腔體的同軸度、垂直度符合要求，垂直度一般小于0.05——0.08mm，同軸度通常應(yīng)保持在0.20——0.25mm之間。

　　（2）、泵軸的軸向竄動(dòng)量。軸或軸套的軸向竄動(dòng)量應(yīng)控制在0.08mm以內(nèi)。

　　（3）、動(dòng)靜環(huán)摩擦端面的平面度是保證密封的關(guān)鍵，可用簡易的卡尺法進(jìn)行檢查，即用卡尺貼于端面并置于背光下，通過觀察透光間隙是否均勻判斷表面平度。

　　（4）、軸或軸套的表面粗糙度應(yīng)在0.32μm以下。

　　（5）、各密封部件的完好與清潔狀況。應(yīng)仔細(xì)檢查各密封件的完好和清潔狀況，保證無銳邊毛刺、劃痕、裂紋等缺陷。

　　2、正確合理的安裝順序

　　（1）、對(duì)機(jī)械密封的靜止部件進(jìn)行安裝：首先，將防轉(zhuǎn)銷裝入密封端蓋相應(yīng)的孔內(nèi)位置；其次，根據(jù)順序在靜環(huán)上裝入靜環(huán)密封圈，然后在密封端蓋內(nèi)裝入靜環(huán)，在組裝過程中避免防轉(zhuǎn)銷進(jìn)入靜環(huán)凹槽內(nèi)。最后，在安裝過程中，避免靜環(huán)與軸之間發(fā)生碰撞。對(duì)于螺栓要分幾次均勻擰緊。

　　（2）、對(duì)機(jī)械密封旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行組裝。在軸上按照先后順序?qū)C(jī)械密封的旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行逐個(gè)組裝。對(duì)于軸套把機(jī)械密封的旋轉(zhuǎn)部件按照順序在外面組裝到軸套上，然后將機(jī)械密封旋轉(zhuǎn)部件的軸套安裝在軸上。

　　（3）、在密封體上安裝端蓋，并用螺釘固定。

　　（4）、盤動(dòng)試車是否轉(zhuǎn)動(dòng)輕松。

　　機(jī)械密封的作用

　　一、提高機(jī)器效率、降低能耗。

　　1、減少機(jī)器的內(nèi)漏、外漏和穿漏，提高機(jī)器容積效率。例如， 大慶煉油廠將焦化5FDJ5×2離心泵的葉輪口環(huán)改為機(jī)械密封，使泵效率提高3.6%耀5.6%。

　　2、減少摩擦損失，提高機(jī)器的機(jī)械效率。例如，將雙端面密封改為單端面密封、非平衡型改為平衡型、雙支承減底泵封閉一端（所謂砍頭泵）減少密封都能減少摩擦損失，提高機(jī)械效率。

　　3、改變密封方式，提高機(jī)器或機(jī)組的效率。例如，將屏蔽泵改用機(jī)械密封泵，使電動(dòng)機(jī)效率提高；采用磁力傳動(dòng)泵，提高機(jī)器效率。

　　4、改變輔助系統(tǒng)，減少能耗，提高機(jī)組效率。例如，熱油泵自沖洗改為小葉輪循環(huán)沖洗；雙端面密封改為單端面密封，節(jié)省封油輔助系統(tǒng)的能耗。

　　二、節(jié)約原材料。例如，工藝流體回收，減少或消除動(dòng)力蒸汽和工藝流體的損耗，減少封油損耗等。

　　三、提高機(jī)器可靠性。例如，軸封的漏損和壽命決定軸封和機(jī)器的可靠性。

　　四、安全和環(huán)境保護(hù)。根據(jù)日本某廠調(diào)查報(bào)告，在發(fā)生的786件事故中有32件是泄漏造成的 （占42%）。此外工藝流體泄漏還會(huì)造成環(huán)境污染，包括對(duì)大氣污染、水污染和車間環(huán)境污染。

　　機(jī)械密封的組成

　　1、主要部件，包括動(dòng)環(huán)和靜環(huán)。

　　2、輔助密封件，主要是指密封圈。

　　3、彈力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，主要包括彈簧和推環(huán)。

　　4、傳動(dòng)件，彈箕座以及鍵或者是各種各樣的螺釘。

　　機(jī)械密封的分類

　　按照彈簧元件是旋轉(zhuǎn)還是靜止，可分為旋轉(zhuǎn)型和靜止型兩；按照密封介質(zhì)泄漏方向劃分，可分為內(nèi)流式和外流式兩類；按照介質(zhì)于端面所引起卸載情況，可劃分為平衡式和非平衡式兩類；按照靜環(huán)位置劃分，可分為內(nèi)裝式和外裝式；按照密封腔內(nèi)溫度劃分，可分為高溫密封、中溫密封、普溫密封和低溫密封四類；按照密封腔內(nèi)壓力，可分為超高壓機(jī)械密封、高壓機(jī)械密封、中壓機(jī)械密封和低壓機(jī)械密封；按照彈簧個(gè)數(shù)劃分，可分為單彈簧式和多彈簧式；按照非接觸式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，可劃分為流體靜壓式、流體動(dòng)壓式和干氣密封式；按照彈性元件劃分可分為彈簧壓縮式和波紋管式。

　　機(jī)械密封的基本元件

　　1、動(dòng)、靜環(huán)

　　保持緊密貼合組成密封面防止介質(zhì)泄漏。要求動(dòng)、靜環(huán)具有良好的耐磨性動(dòng)環(huán)可以軸向移動(dòng)，自動(dòng)補(bǔ)償密封面磨損，使之與靜環(huán)良好地貼合，靜環(huán)有浮動(dòng)性，起緩沖作用。

　　2、彈性元件（彈簧、波紋板、蛇形套等）

　　主要起補(bǔ)償、預(yù)緊及緩沖作用，也是對(duì)密封端面產(chǎn)生合理比壓的因素。要求始終保持彈性來克服輔助密封和傳動(dòng)件的摩擦，啟動(dòng)環(huán)補(bǔ)償作用。材料要求耐腐蝕。

　　3、輔助密封（0形環(huán)、V形環(huán)、楔形環(huán)及其他異形密封環(huán)）主要起到靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的密封作用，同時(shí)也起到浮動(dòng)性和緩沖的作用。要求靜環(huán)的輔助密封元件保證靜環(huán)與壓蓋之間的密封性，使靜環(huán)有一定的浮動(dòng)性；動(dòng)環(huán)的輔助密封元件保證動(dòng)環(huán)與軸或軸套之間的密封。材料要求耐熱、耐寒方面與介質(zhì)接近。

　　4、傳動(dòng)件

　　傳動(dòng)件包括傳動(dòng)銷、傳動(dòng)環(huán)、傳動(dòng)座、傳動(dòng)套、傳動(dòng)鍵、傳動(dòng)突耳或牙嵌式聯(lián)接器，其作用是將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動(dòng)環(huán)。材料要求耐腐蝕和耐磨損。

　　5、固緊件

　　固緊件包括：緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套。起著靜、動(dòng)環(huán)的定位、固緊作用。要求定位正確，保證摩擦副密封面處于正確的位置，并且保持良好貼合的彈簧比壓；同時(shí)要求拆裝方便，容易就位，能重復(fù)使用；與輔助密封配合處應(yīng)注意安裝密封環(huán)的倒角和壓彈量，特別注意動(dòng)環(huán)密封圈與軸套配合處要求耐腐蝕和耐磨損，必要時(shí)采用硬面復(fù)層。

　　機(jī)械密封的安裝

　　安裝原則：

　　（1）、熟悉設(shè)備情況。安裝機(jī)械密封之前，對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速、軸徑等都要進(jìn)行熟悉；考慮機(jī)械密封的制造工藝、密封腔的相關(guān)尺寸、設(shè)備的服務(wù)時(shí)間、生產(chǎn)設(shè)備的職工水平等。

　　（2）、對(duì)介質(zhì)的壓力進(jìn)行估算。離心泵的密封腔壓力通常情況下要低于泵的出口壓力。

　　（3）、熟悉密封介質(zhì)。安裝機(jī)械密封之前要熟悉密封介質(zhì)的狀態(tài)，所含顆粒情況；熟悉介質(zhì)的相關(guān)物理特性，以便為后期的冷卻、沖洗、潤滑等做準(zhǔn)備。

　　機(jī)械密封的技術(shù)要求

　　（1）、軸或軸套徑向跳動(dòng)，以及密封腔體端面對(duì)軸表面的跳動(dòng)公差均應(yīng)與相關(guān)規(guī)范規(guī)定相符。

　　（2）、控制傳動(dòng)軸的軸向竄動(dòng)量應(yīng)控制在0.2mm。

　　（3）、要通過采取阻封、沖洗、冷卻、過濾等措施，對(duì)輸送介質(zhì)的溫度進(jìn)行有效控制。

　　（4）、安裝彈簧傳動(dòng)的機(jī)械密封時(shí)，應(yīng)保持軸旋轉(zhuǎn)方向以使彈簧越來越緊。

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