机械密封简介结构
机械密封结构
机械密封结构
从结构比较来看，单端面比双端面简单，在制造和装拆上较 容易，因而使用很普遍。双端面因要通入带液体（封液）至 密封腔内起“封堵”和润滑作用，就需另设一套装置。单端 面只适用于一般场合。双端面适用于强腐蚀、主温、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且允许 内漏的情况。
机械密封结构
机械密封结构
机械密封结构
机械密封结构
第二节 密封特性与端面液膜承载能力
一、密封特性
1.轴承润滑理论
（1）两平行平板
贴近移动板的油层速度 贴近静止板的油层速度 各油层以不同速度 移动
FX
v
u
y
移动件
O
静止件
Y
油层间剪应力 与速度梯度油层
成正比
此式也称为牛顿粘性液摩擦定律 式中，A——移动板的面积 η——比例常数，即液体的粘度。
内装式受力情况比较好，刚开车时介质压力较低，由不太大 的弹簧力即可对摩擦面构成初始的密封，此时因端面比压较 小，容易形成液膜。内装式端面比压随介质压力增在而增大， 因而增加了密封的可靠性。
一般情况下内装式的介质泄漏方向与离心力方向相反，泄漏情况较外装 式好。所以在介质无腐蚀以及不影响弹簧机能时，应尽可能采用内装式 结构。
机械密封结构
4、单端面、双端面和多端面
按摩擦面对数分为单端面、 双端面和多端面。
单端面：指在密封机构中仅 有一对摩擦副。
双端面：指在密封机构中有 两对摩擦副，且两对摩擦副 处于相同封液压力下（图35）。
密封机构中有两对以上的摩 擦副且密封腔的压力逐渐降 低，根据摩擦副的对数分别 称为双端面、三端面和多端 面。
机械密封结构
机械密封简介结构_图文
基本结构:
端面密封磨擦副 缓冲补偿和压紧机构 辅助密封(二级密封挠性元件) 传动机构
基本密封点:
端面主密封点 静环与端盖辅助密封点 动环与轴套辅助密封点 端盖与腔体连接密封点 轴套与轴辅助密封点
此外为了保证和提高机械密封的密封效果延长使用寿命,采取不同端面的组合，增加如 冲洗,节流冷却,阻封和杂质过滤等辅助系统.
动环(补偿环) 卡环
支撑环
O形圈 推环
弹簧
传动套 顶丝
O形圈 静环
轴
旋转部分
静止部分
辅助密封
动、静环和弹簧
动、静环端面形成3~5微米厚的液膜：
分开两个密封面 润滑密封面 减小摩擦—防止产生大量的热 防止泄漏
机械密封简介结构_图文.ppt
第一部分 机械密封技术概述
石油化工行业 食品行业 造纸行业 发电厂
化学工业
在离心泵上的典型应用
在搅拌釜上的典型应用
1）顶部密封
驱动电机
轴承
密封
2）底部密封
3）侧面密封
密封 轴承 驱动电机
密封 轴承
4）水平密封
驱动电机
轴承 密封
密封 轴承
在旋转轴和静止的腔体之间 充满液体或气体封的作用正是为了阻止 这些物质泄漏到大气中去
优点: ☆ 价格便宜 ☆ 可选的型式较多 ☆ 维修简单 ☆ 安装简易
缺点: ☆ 泄漏量大 ☆ 冲洗液影响介质 ☆ 在轴上旋转的时候
引起磨损、能量损耗
外界
端盖
轴 介质
机械密封技术概述
静环 补偿环
辅助密封
密封腔
机械密封的用途
机械密封的用途一、前言机械密封是一种常用的密封方式，其在化工、石油、冶金、造纸等行业中应用广泛。
本文将从机械密封的定义、结构、工作原理等方面全面介绍机械密封的用途。
二、机械密封的定义机械密封是指采用机械力将两个接触面紧密结合，以防止介质泄漏或外界杂质进入的一种密封方式。
相比于传统的填料密封，机械密封具有更好的耐磨性和耐腐蚀性，能够承受更高压力和更高温度，且不易泄漏。
三、机械密封的结构1. 基本结构机械密封由静环、动环、填料盒和弹簧等部件组成。
其中，静环通常固定在设备上，动环则随着轴心旋转。
填料盒则负责固定静环和动环，并填充适当的填料材料以增强密封效果。
弹簧则起到压紧填料材料和保持动环与静环接触的作用。
2. 结构分类根据结构形式的不同，机械密封可分为单端面机械密封、双端面机械密封和波纹管机械密封等多种类型。
其中，单端面机械密封适用于低压、低温、小流量的场合；双端面机械密封则适用于高压、高温、大流量的场合；波纹管机械密封则适用于高速旋转设备。
四、机械密封的工作原理1. 压缩填料材料当设备运转时，填料盒中的填料材料被弹簧压紧，使动环与静环之间形成一定的接触压力。
这种接触压力可以有效地防止介质泄漏，同时还能够承受一定的轴向位移和角度偏差。
2. 摩擦阻力当设备运转时，动环与静环之间会产生一定的摩擦阻力。
这种摩擦阻力可以通过增加弹簧预紧力或改变填料材料来调节。
3. 冷却润滑为了避免填料材料过热而导致损坏，机械密封通常需要冷却润滑。
冷却润滑可以通过外部冷却水或内部循环润滑油等方式实现。
五、机械密封的用途1. 化工行业在化工行业中，机械密封广泛应用于各种反应釜、蒸馏塔、离心机、压缩机和泵等设备中。
这些设备通常需要承受高温、高压和强腐蚀性介质的作用，因此需要具有较高的密封性能和耐久性。
2. 石油行业在石油行业中，机械密封主要应用于各种离心泵、柱塞泵和齿轮泵等设备中。
这些设备通常需要承受高温、高压和含有杂质的介质的作用，因此需要具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。
机封的种类和结构
机械密封的种类和结构1、内容提纲：①机封的定义②机封的种类③机封的结构④典型机封及泄漏点分析2、机械密封的定义机械密封也称端面密封，主要用于泵、压缩机、液压传动和其他类似设备的旋转轴的密封。
机械密封是由一对或数对动环与静环组成的平面摩擦副构成的密封装置。
3、机械密封的种类按弹簧元件旋转或静止可分为：旋转式：旋转式内装内流非平衡型单端面密封静止式：静止式外装内流平衡型单端面密封按静环位于密封端面内侧或外侧可分为：内装式和外装式。
按密封介质泄漏方向可分为：内流失和外流式。
按介质在端面引起的卸载情况可分为：平衡式和非平衡式。
按密封端面的对数可分为：单端面和双端面。
按弹簧的个数可分为：单弹簧式和多弹簧式。
按弹性元件分类：弹簧压缩式和波纹管式。
按非接触式机械密封结构分类：流体静压式、流体动压式、干气密封式。
按密封腔温度分类：高、中、普、低温密封。
按密封腔压力分离：超高、高、中、低压机械密封。
4、机封的结构从结构特点看，机械密封型式多种多样，但按组成讲，它主要由4个基本单元组成：①密封单元②缓冲补偿单元③传动单元④辅助密封单元①密封单元：由动环和静环组成的密封端面，这是机械密封的核心。
②缓冲补偿单元：以弹簧为主要元件而组成的缓冲补偿机构，它是维持机械密封正常工作的重要条件。
③传动单元：由轴套、键或固定销钉组成的传动机构，它是实现动环随轴一起旋转的可靠保证，也是实现动密封的前提条件。
④辅助密封单元：由动环密封圈和静环密封圈等元件组成，它是解决密封端面之外的、有泄漏可能的部位之辅助性密封机构，是机械密封不可缺少的组成要素。
5、密封基本组件6、典型机械密封及泄漏点分析泵用机械密封种类繁多，型号各异，但泄漏点主要有五处：(1)轴套与轴间的密封；(2)动环与轴套间的密封；(3)动、静环间密封；(4)对静环与静环座间的密封；(5)密封端盖与泵体间的密封。
7、集装式机械密封安装方法①把动环固定在轴套上。
②将静环卡在压盖内。
机械密封的概念及组成结构
机械密封的概念及组成结构机械密封是工业生产中常见的一种密封结构，用于阻止或减少介质（液体或气体）在机械设备或装置中泄漏。
它通常由密封零件、密封剂和其他辅助装置组成。
下面我将详细介绍机械密封的概念和组成结构。
机械密封是一种通过相对运动的两个密封零件之间的接触实现密封作用的装置。
通过密封零件的相对运动，形成摩擦作用，从而阻止介质的泄漏。
机械密封通常应用于高压、高速、高温、腐蚀性介质等特殊工况下，具有较好的密封效果和使用寿命。
机械密封的组成结构包括以下部分：密封面、密封剂、密封罩、弹性元件和辅助装置。
1. 密封面：机械密封的两个相对移动的部分称为密封面。
根据密封原理和应用环境的不同，常见的密封面形式包括平面密封面、球面密封面和锥面密封面。
密封面的材质通常选择耐磨、耐腐蚀的硬质材料，如陶瓷、碳化硅和碳化钨等。
2. 密封剂：机械密封的密封效果主要依赖于密封剂的作用。
常见的密封剂包括填充物和润滑剂。
填充物通常用于填充密封面之间的间隙，增强密封效果。
常用的填充物材料有聚四氟乙烯、鳌鱼石等。
润滑剂主要用于减小密封面的摩擦系数，提高密封效果，并能帮助散热。
常用的润滑剂有润滑油和润滑脂等。
3. 密封罩：密封罩是保护和支撑密封零件的装置，通常由金属材料制成。
密封罩可以起到固定密封零件、减少泄漏和保护密封面的作用，在一些特殊的工况下，还可以起到防爆和防静电的作用。
4. 弹性元件：弹性元件是机械密封的重要组成部分，通常由弹性材料制成。
它的作用是紧密地压紧密封零件，保证密封面的接触紧密，防止泄漏。
常见的弹性元件包括弹簧、弹片和弹性橡胶等。
5. 辅助装置：辅助装置用于增强机械密封的性能和可靠性，包括冷却装置、冲洗装置和泄漏报警装置等。
冷却装置常用于高温工况中，通过循环冷却介质来降低密封零件和密封面的工作温度。
冲洗装置用于清洗密封面，防止堆积的污物和杂质影响密封效果。
泄漏报警装置可以检测泄漏情况，及时报警，以保障生产安全。
综上所述，机械密封是一种通过相对运动的两个密封零件之间的接触实现密封作用的装置。
机械密封简介.
易燃、易爆、有毒、可能危及环 境安全、需用特殊结构
密封结构 密封材料 润滑方法 隔离措施 安全措施
6.新型密封 6.1干气密封 6.1.1螺旋槽干气密封结构 干气密封结构主要由加载弹簧、O 形圈、静环以及动环组成。静环 和加载弹簧被安装在静环座中，并依靠 O 形圈进行二次密封。静环一般 用较软的、有自润滑作用的材料 如石墨制造，在弹簧等载荷的作用下， 可沿轴向自由移动。动环依靠轴套固定在旋转轴上并随轴旋转。动环由 硬度高、刚性好且耐磨的材料如碳化钨、碳化硅制造。螺旋槽干气密封 设计的特别之处是在动环表面加工出一系列螺旋状沟槽，深度一般为 2.5～10μ m。 6.1.2 螺旋槽干气密封工作原理 缓冲气体（可以是经过滤后的压缩机出口气、氮气或惰性气体）注 入到密封装置，动、静环在流体静压力和弹簧力的作用下保持贴合，起 到密封的作用。当动环旋转时将被密封气体周向吸入（泵吸作用）槽 内，气体沿槽向槽根部运动，由于受到密封堰的阻碍，气体作减速流动 并被逐渐压缩。在此过程中，气体的压力升高，即产生了流体动压力。 当压力达到一定数值时，具有挠性支承的静环将从动环表面被推开，这 样密封面之间始终保持一层 极薄的气膜（厚度 3～5μ m），所形成的气 膜一方面能有效地使端面分开，保持非接触，另一方面又使相对运转的 两端面得到冷却。同时，密封面间极小的气膜间隙有效地控制泄漏到最 低的水平。
3.3弹簧 机械密封中采用弹簧以保证动环与静环的良好贴合，以及自 动补偿二环端而的磨损。要求弹簧材料耐介质腐蚀，长期工作仍 能保持一定的弹性。常用的有磷青铜、碳素弹簧钢（65Mn、 60Si2Mn、50CrV等）、铬钢（3Cr13、4Cr13等）、不锈钢 （1Cr18Ni9Ti，Cr18Ni12Mo2Ti，0Cr20Ni29Cu4 Mo2）、特殊合金 （Ni66Cu31 Fe）等。 磷青铜弹簧在海水、油类介质中使用良好，60Si2 Mn及65Mn 可用于常温无腐蚀性介质中，50CrV高温油泵中使用较多，3Cr13、 4Cr13弹簧适用弱腐蚀介质，1Cr18Ni9Ti等不锈钢弹簧用于稀硝酸 等介质，强腐蚀介质中一般采用保护涂层予以防腐。 3.4其他零部件 机械密封其它零件如弹簧座、固定环、动环座、静环座、螺 钉、传动销等，这些零件虽非关键部件，其设计选用也不能忽视。 通常这些零件要选择性能良好的材料，常用的有不锈钢、铬钢 等，如腐蚀性不强、使用参数又低可选用碳钢。
机械密封的基本结构及主要特点
机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。
它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)作用下及辅助密封的配合下，保持贴合并相对滑动而构成防止流体泄漏的装置，常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械的密封；也用于齿轮箱、阀门、旋转接头、船舶尾轴等的密封。
机械密封一般由5个部分组成：(1)由补偿环和非补偿环构成的密封端面，(2)由弹性元件为主构成的加载、补偿和缓冲机构；(3)辅助密封；(4)与旋转轴连接，并同轴一起旋转的传动机构；(5)防转机构。
机械密封的结构不同，其零件也不尽相同，但这5个要素基本上都应具备。
(1)补偿环与非补偿环：补偿环是具有轴向补偿能力的密封环，它可以是旋转环(亦称动环)，也可以是非旋转环。
非补偿环是不具有轴向补偿能力的密封环，同样可以是旋转环，也可以是非旋转环(亦称静环)。
两者的端面贴合在一起构成密封端面。
它是机械密封的主要构件，起主密封作用。
近年来，在有些情况下，补偿环用软质材料制造，端面较窄；非补偿环用硬质材料制造，端面较宽。
(2)弹性元件与弹簧座：二者构成了加载、补偿和缓冲机构，以保证机械密封在安装后端面贴合；在磨损时及时补偿；在受振动、窜动时起缓冲作用。
(3)辅助密封圈：起辅助密封作用，分补偿环辅助密封圈和非补偿环辅助密封圈两种。
(4)传动机构：起传递转矩的作用。
在旋转式机械密封中，多弹簧结构常用凸圆凹坑、柱销、拨叉等方式传动，传动机构多布置在弹簧座和补偿环上；文章由宁波泽德水泵整理单弹簧结构常以弹簧自身的并圈或带钩结构兼起传动作用。
在静止式机械密封中，旋转环常以键、柱销来传动。
(5)防转机构：起克服转矩作用，其结构型式与传动结构相反。
机械密封的结构原理及特点
机械密封的结构原理及特点
机械密封是一种常用的动态密封形式，其结构原理和特点如下：
结构原理：
1. 机械密封由密封环、轴套、静环、动环等组成。
2. 密封环通过压力将密封面与轴套或静套等部分紧密接触，形成密闭的密封空间。
3. 密封面之间的相对运动产生摩擦，摩擦力可以抵消介质的泄漏。
4. 通过添加润滑剂或冲洗液来降低密封面的摩擦和磨损。
特点：
1. 机械密封能够在高速、高温、高压和有腐蚀性介质等恶劣工况下工作，具有较好的密封性能。
2. 机械密封结构紧凑，安装方便，适用于各种轴承和轴向密封。
3. 由于密封面之间的摩擦，机械密封需要一定的润滑或冲洗，以减少磨损和摩擦力，因此需要提供相应的润滑系统。
4. 机械密封使用寿命较长，能够在恶劣环境下保持其密封性能。
5. 由于机械密封的结构复杂，其制造和维护成本相对较高。
6. 机械密封适用于各种静态密封和旋转密封的场合，广泛应用于泵、压缩机、汽轮机等设备中。
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外界
端盖
轴 介质
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静环
补偿环
辅助密封
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没有润滑
1、干摩擦 2、热
端盖 密封腔 没有流体或干运转
动环
静环
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发热
固体摩擦 液体摩擦
静环
动环
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旋转部分 动环
静止部分 静环
端盖
轴
超过10 kg/cm2
破坏润滑膜 动静环间没有润滑 摩擦——产生大量的热 过度磨损 早期失效
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机械密封概述:
定义:机械密封(端面密封)--由至少一对垂直于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 防止流体泄漏的装置.
基本结构:
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动环(补偿环) 卡环 支撑环 O形圈 推环 弹簧 传动套 顶丝 O形圈
静环
轴
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辅助密封
旋转部分 静止部分
动、静环和弹簧
动、静环端面形成3~5微米厚的液膜：
分开两个密封面 润滑密封面 减小摩擦—防止产生大量的热
防止泄漏
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头发丝
动环表面 液膜 3~5微米 静环表面 60 微米
机械密封有泄漏 但不明显—液膜在密封面边缘处的溢出
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密封动静环 温度分布图
由图中可知： 机封高温区域位 于动静环密封面， 要求我们在日常 操作中，杜绝不 开密封液、通入 高温密封液或通 入含颗粒密封液 等有损设备安全 的违规行为。
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第一部分 机械密封技术概述
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石油化工行业
食品行业
造纸行业
发电厂
化学工业
化工厂运行保障分部
在离心泵上的典型应用
化工厂运行保障分部
在搅拌釜上的典型应用
1）顶部密封
驱动电机
轴承 密封
2）底部密封
密封 轴承 驱动电机
3）侧面密封
密封 轴承
4）水平密封
轴承 密封 驱动电机 密封 轴承
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在旋转轴和静止的腔体之间 充满液体或气体，如无阻拦， 液 体 或用正是为了阻止 这些物质泄漏到大气中去
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优点: ☆ 价格便宜 ☆ 可选的型式较多 ☆ 维修简单 ☆ 安装简易
缺点: ☆ 泄漏量大 ☆ 冲洗液影响介质 ☆ 在轴上旋转的时候 引起磨损、能量损耗
端面密封磨擦副 缓冲补偿和压紧机构 辅助密封(二级密封挠性元件) 传动机构
基本密封点:
端面主密封点 静环与端盖辅助密封点 动环与轴套辅助密封点 端盖与腔体连接密封点 轴套与轴辅助密封点 此外为了保证和提高机械密封的密封效果延长使用寿命,采取不同端面的组合，增加如 冲洗,节流冷却,阻封和杂质过滤等辅助系统.
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