机械密封的结构及组成部分_罗茨风机

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机械密封的结构及组成部分：机械密封的基本结构、作用原理和要求

　　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(图1)，故又称端面密封。

　　机械密封的基本结构

　　构成机械密封的基本元件有：端面密封副(静环1和动环2)、弹性元件(如弹簧4)、辅助密封(如O形圈8和9、传动件(如传动销3和传动螺钉7、防转件(如防转销10和紧固件(如弹簧座5、推环12、压盖11、紧定螺钉6与轴套13)。

　　图1 典型机械密封示意图

　　机械密封基本元件的作用和要求

　　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(O形圈、V形圈、U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。

　　机械密封的可能泄漏途径

　　1、密封副密封面I处泄漏

　　这是主要密封面，是决定机械密封摩擦、磨损和密封性能的关键，同时也决定机械密封的工作寿命。据统计，机械密封的泄漏大约有80%~95%是由于密封端面密封副造成的。因此，要求接触面保持平行，表面粗糙度要求高，R=0.05~0.2um、平面度<0.9um。对于不同介质，要求用合适的密封副材料组合，注意耐磨损、耐腐蚀，选用合适的几何参数(面积比和宽径比等)和性能参数( 比压、弹簧载荷等)。

　　2、静环与压盖的辅助密封件II处泄漏和动环与轴(或轴套)的辅助密封III处泄漏这是辅助密封面，是决定机械密封密封性和动环追随性的关键，特别是动环与轴(或轴套)密封面，首先要防止因锈蚀、水垢、结焦或化学反应物料堆积而造成动环不能动弹。

　　以上I、II、III处均为动密封。

　　3、压盖与密封箱体之间静密封IV、轴套与轴静密封V和动环镶嵌结构配合VI处泄漏这三处均为静密封。均应根据密封介质选用相容材料的密封垫或相应的配合。

机械密封的结构及组成部分：机械密封的结构组成

　　原标题：机械密封的结构组成

　　机械密封的结构组成

　　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。

　　机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。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使其端面压紧在静环端面上，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。压紧元件产生压力，可使泵在不运转状态下也保持端面贴合，保证密封介质不外漏，并防止杂质进入密封端面。机械密封的失效是化工机器的常见故障，一旦密封失效，将影响化工生产的正常进行，排除此类故障是化工设备维修专业人员的日常工作内容。

　　机械密封的结构组成

　　机械密封主要有以下三类部件组成：

　　1.缓冲补偿机构：由弹性元件(圆柱弹簧、圆锥弹簧、波片弹簧、波纹管等)构成。

　　2.密封端面：由动环和静环组成的一对摩擦副。

　　3.辅助密封圈：包括动环密封圈、静环密封圈等，有各种形式，如0形圈、V形圈等。

　　机械密封一般多用于离心泵、离心机、反应釜、压缩机等设备。因机械密封具有泄漏少、寿命长等优点，成为了主要的轴密封方式，又叫端面密封，是现在最为常见的密封技术。

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机械密封的结构及组成部分：机械密封都有哪些组成以及作用

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　　机械密封的检测

　　1、做好安装前检验工作

　　（1）、密封腔体。密封腔体的规格、直径、深度必须符合相关尺寸要求；轴与密封腔体的同轴度、垂直度符合要求，垂直度一般小于0.05——0.08mm，同轴度通常应保持在0.20——0.25mm之间。

　　（2）、泵轴的轴向窜动量。轴或轴套的轴向窜动量应控制在0.08mm以内。

　　（3）、动静环摩擦端面的平面度是保证密封的关键，可用简易的卡尺法进行检查，即用卡尺贴于端面并置于背光下，通过观察透光间隙是否均匀判断表面平度。

　　（4）、轴或轴套的表面粗糙度应在0.32μm以下。

　　（5）、各密封部件的完好与清洁状况。应仔细检查各密封件的完好和清洁状况，保证无锐边毛刺、划痕、裂纹等缺陷。

　　2、正确合理的安装顺序

　　（1）、对机械密封的静止部件进行安装：首先，将防转销装入密封端盖相应的孔内位置；其次，根据顺序在静环上装入静环密封圈，然后在密封端盖内装入静环，在组装过程中避免防转销进入静环凹槽内。最后，在安装过程中，避免静环与轴之间发生碰撞。对于螺栓要分几次均匀拧紧。

　　（2）、对机械密封旋转部件进行组装。在轴上按照先后顺序将机械密封的旋转部件进行逐个组装。对于轴套把机械密封的旋转部件按照顺序在外面组装到轴套上，然后将机械密封旋转部件的轴套安装在轴上。

　　（3）、在密封体上安装端盖，并用螺钉固定。

　　（4）、盘动试车是否转动轻松。

　　机械密封的作用

　　一、提高机器效率、降低能耗。

　　1、减少机器的内漏、外漏和穿漏，提高机器容积效率。例如， 大庆炼油厂将焦化5FDJ5×2离心泵的叶轮口环改为机械密封，使泵效率提高3.6%耀5.6%。

　　2、减少摩擦损失，提高机器的机械效率。例如，将双端面密封改为单端面密封、非平衡型改为平衡型、双支承减底泵封闭一端（所谓砍头泵）减少密封都能减少摩擦损失，提高机械效率。

　　3、改变密封方式，提高机器或机组的效率。例如，将屏蔽泵改用机械密封泵，使电动机效率提高；采用磁力传动泵，提高机器效率。

　　4、改变辅助系统，减少能耗，提高机组效率。例如，热油泵自冲洗改为小叶轮循环冲洗；双端面密封改为单端面密封，节省封油辅助系统的能耗。

　　二、节约原材料。例如，工艺流体回收，减少或消除动力蒸汽和工艺流体的损耗，减少封油损耗等。

　　三、提高机器可靠性。例如，轴封的漏损和寿命决定轴封和机器的可靠性。

　　四、安全和环境保护。根据日本某厂调查报告，在发生的786件事故中有32件是泄漏造成的 （占42%）。此外工艺流体泄漏还会造成环境污染，包括对大气污染、水污染和车间环境污染。

　　机械密封的组成

　　1、主要部件，包括动环和静环。

　　2、辅助密封件，主要是指密封圈。

　　3、弹力补偿机构，主要包括弹簧和推环。

　　4、传动件，弹箕座以及键或者是各种各样的螺钉。

　　机械密封的分类

　　按照弹簧元件是旋转还是静止，可分为旋转型和静止型两；按照密封介质泄漏方向划分，可分为内流式和外流式两类；按照介质于端面所引起卸载情况，可划分为平衡式和非平衡式两类；按照静环位置划分，可分为内装式和外装式；按照密封腔内温度划分，可分为高温密封、中温密封、普温密封和低温密封四类；按照密封腔内压力，可分为超高压机械密封、高压机械密封、中压机械密封和低压机械密封；按照弹簧个数划分，可分为单弹簧式和多弹簧式；按照非接触式机械密封结构，可划分为流体静压式、流体动压式和干气密封式；按照弹性元件划分可分为弹簧压缩式和波纹管式。

　　机械密封的基本元件

　　1、动、静环

　　保持紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。要求动、静环具有良好的耐磨性动环可以轴向移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合，静环有浮动性，起缓冲作用。

　　2、弹性元件（弹簧、波纹板、蛇形套等）

　　主要起补偿、预紧及缓冲作用，也是对密封端面产生合理比压的因素。要求始终保持弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦，启动环补偿作用。材料要求耐腐蚀。

　　3、辅助密封（0形环、V形环、楔形环及其他异形密封环）主要起到静环和动环的密封作用，同时也起到浮动性和缓冲的作用。要求静环的辅助密封元件保证静环与压盖之间的密封性，使静环有一定的浮动性；动环的辅助密封元件保证动环与轴或轴套之间的密封。材料要求耐热、耐寒方面与介质接近。

　　4、传动件

　　传动件包括传动销、传动环、传动座、传动套、传动键、传动突耳或牙嵌式联接器，其作用是将轴的转矩传给动环。材料要求耐腐蚀和耐磨损。

　　5、固紧件

　　固紧件包括：紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套。起着静、动环的定位、固紧作用。要求定位正确，保证摩擦副密封面处于正确的位置，并且保持良好贴合的弹簧比压；同时要求拆装方便，容易就位，能重复使用；与辅助密封配合处应注意安装密封环的倒角和压弹量，特别注意动环密封圈与轴套配合处要求耐腐蚀和耐磨损，必要时采用硬面复层。

　　机械密封的安装

　　安装原则：

　　（1）、熟悉设备情况。安装机械密封之前，对转轴的转速、轴径等都要进行熟悉；考虑机械密封的制造工艺、密封腔的相关尺寸、设备的服务时间、生产设备的职工水平等。

　　（2）、对介质的压力进行估算。离心泵的密封腔压力通常情况下要低于泵的出口压力。

　　（3）、熟悉密封介质。安装机械密封之前要熟悉密封介质的状态，所含颗粒情况；熟悉介质的相关物理特性，以便为后期的冷却、冲洗、润滑等做准备。

　　机械密封的技术要求

　　（1）、轴或轴套径向跳动，以及密封腔体端面对轴表面的跳动公差均应与相关规范规定相符。

　　（2）、控制传动轴的轴向窜动量应控制在0.2mm。

　　（3）、要通过采取阻封、冲洗、冷却、过滤等措施，对输送介质的温度进行有效控制。

　　（4）、安装弹簧传动的机械密封时，应保持轴旋转方向以使弹簧越来越紧。

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　　本文关键词：机械密封

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