机械密封的基本结构及主要特点
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
机械密封结构.pptx
比较
泄漏量 摩擦功率损失
轴磨损 维护及寿命
高参数
加工及安装
对材料要求
软填料密封
机械密封
180～450械密封为软填料密封的10～50％
有磨损，用久后要更换
几乎无磨损
要经常维护，更换填料，个别情况 每班换一次
寿命很长，很少需要维修
高压、高温、高真空、高转速、大 直径密封不能解决
第三章 机械密封
1
第一节 机械密封原理和基本结构型式
一、密封原理和特点
1.结构
（1）组成
1
2 3 4
9
87
65
1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈
4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座
9-紧定螺钉
2
（2）固定
1
2
3 4
9
87
65
1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈 4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座 9-紧定螺钉
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配对方法： 当介质粘度小，润滑性差时，采用金属配各种非金 属（因为大多数非金属材料都有自润滑作用）；当 介质粘度较大时，采用金属与金属配对。
加工精度 由于摩擦副的端面要起密封作用，并且摩擦环要相 互滑动摩擦，故端面的加工精度影响着密封的效果 和使用寿命。因此，JB4127-85《机械密封技术条 件规定较高。
➢ 紧定螺钉把弹簧固定在轴上 ➢ 静环的周向固定：静环上开槽，
然后通过防转销与静环座固定。 而静环座又与设备联在一起。
3
2.密封原理
1
2
3 4
9
87
65
1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈 4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座 9-紧定螺钉
机械密封的结构特点
机械密封的结构特点机械密封是一种广泛应用于工业设备中的密封装置。
它是通过两个或多个旋转部件之间的接触，以及与静止部件之间的接触，形成密封的隔离层。
下面将介绍机械密封的结构特点。
1.结构简单：机械密封由静止环、旋转环、填料、弹簧等少数部件构成。
这些部件可以根据特定的需求进行组合和更换，使得结构调整简单。
2.密封性能好：机械密封的接触面进行了精细的加工和抛光，可以实现高度密封效果，防止介质泄漏。
它的密封性能可以根据工作条件和要求进行调节和控制。
3.抗冲击和振动能力强：机械密封的设计使得其能够承受较大的冲击和振动。
例如，填料可以提供额外的支撑和缓冲，使得密封面在工作过程中不会受到过大的压力和碰撞。
4.耐高温和压力：机械密封通常采用金属材料和耐高温材料制成，可以在高温和高压环境下工作，确保密封性能不受影响。
5.使用寿命长：机械密封的结构紧凑，密封面经过精细抛光处理，可以延长密封件的使用寿命。
此外，机械密封的部件可以根据需要进行更换和维修，延长设备的使用寿命。
6.简便维护：机械密封的维护相对简单，通常只需要定期润滑和清洁密封面。
在需要更换密封件时，可以部分拆解，减少对设备的影响。
7.适应性广泛：机械密封适用于各种工业设备中，包括泵、压缩机、搅拌器等。
它可以应对不同的工作条件和介质，具有广泛的适应性。
8.可靠性高：机械密封的结构经过长期优化和改进，保证了其可靠性和稳定性。
密封件的设计充分考虑了各种因素，包括温度、压力、转速等，以确保密封效果可靠。
总之，机械密封的结构特点包括简单、密封性能好、抗冲击和振动能力强、耐高温和高压、使用寿命长、维护简便、适应性广泛和可靠性高。
这些特点使得机械密封成为工业设备中常见且受欢迎的密封装置。
机械密封的基本结构作用原理和特点
2021/1/23
机械密封发展概况
19711974年由于宇航和核电方面的特殊要求，在结构上 出现了多级密封，1977年出现了螺旋—机械密封组合的密 封、改进的中间浮动环密封、浮环—机械密封组合密封等 新结构，从而使机械密封达到新的水平。
20世纪80年代随着人们环境保护意识的提高，出现了新结 构、新概念、新技术、新工艺和新材料的新型机械密封。 如研制出了“零泄漏”机械密封，打破了非接触式密封总 是泄漏的旧概念；开发出了上游泵送机械密封。
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从结构上看，机械密封主要是将极易泄漏的轴向密封，改 变为不易泄漏的端面密封。 由动环端面与静环端面相互贴合而构成的动密封，是决定 机械密封性能和寿命的关键。据统计，机械密封的泄漏大 约有80%~95%是由于密封端面摩擦副造成的。 对动环和静环的接触端面要求很高，我国机械行业标准 JB/T 4127.1—2013 《机械密封 第1部分：技术条件 》中 规定：密封端面平面度公差应不大于0.0009 mm；硬质材 料密封端面粗糙度Ra值应不大于0.2m，软质材料密封端 面粗糙度Ra值不大于0.4m。
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机械密封的基本结构、作用原理和特点
4.特点 （6）耐振性强。机械密封由于具有缓冲功能，因此当设备或转轴在一
定范围内振动时，仍能保持良好的密封性能。 （7）密封参数高，适用范围广。当合理选择摩擦副材料及结构，加之
设置适当的冲洗、冷却等辅助系统的情况下，机械密封可广泛适用 于各种工况，尤其在高温、低温、强腐蚀、高速等恶劣工况下，更 显示出其优越性。目前机械密封技术参数可达到如下水平：轴径 51000mm；使用压力10680MPa；使用温度2001000℃；机器转 速可达50000r/min；密封流体压力p与密封端面平均线速度v的乘积 pv值可达1000MPa·m/s。 （8）结构复杂、拆装不便。与其它密封比较，机械密封的零件数目多， 要求精密，结构复杂。特别是在装配方面较困难，拆装时要从轴端 抽出密封环，必须把机器部分（联轴器）或全部拆卸，要求工人有 一定的技术水平。
机械密封
三、机械密产品
5、HQ901型机械密封
结构特点 外装式、单端面、多弹簧、静止式、平 衡型结构、弹簧与介质不接触，轴向 尺寸较短。可代替骨架油封，集装化 设计，简化安装工艺，安装更为简单 方便。
适用范围 被密封介质：油、水等液体。 密封腔压力：≤1.6Mpa 密封腔温度：-20℃~160℃ 线速度：≤20m/s
机械密封
主要内容
一、机械密封概述 二、机械密封的产品特性、材料及应用范围 三、机械密封的安装 四、机械密封的失效分析 五、总结
一、机械密封概述
什么是机械密封？
机械密封也称端面密封，其至少有一对垂直于旋转
轴线的端面，该端面在流体压力及补偿机械弹力的作用
下，加之辅助密封的配合，与另一端面保持贴合并相对 转动，从而防止流体泄漏。
定位块
紧固 螺钉
轴套胶圈
轴套
传动销
弹簧
动环
静环 静环胶圈
防转销
补偿环
定位圈
一、机械密封概述 为什么要使用机械密封
l l
密封性能好 使用寿命长
l
l l l
轴或轴套无磨损
轴功率消耗小 不需经常调整 应用范围广
机械密封原理
1 2 3 4
9
1-静 环 座 4-防 转 销 9-紧 定 螺 钉
8
7
6
5
2-动 环 辅 助 密 封 圈 5-静 环 6-动 环
装配：
4）紧固及检查； 均匀紧固各连接部位，盘车无卡涩及摩擦。 正确连接辅助密封系统，如冲洗、冷却水管。 打开入口阀，缓慢盘车，排除密封腔气体，检 查静压密封情况。 如无泄漏或范围内微露，即可备用。
四、机械密封的失效分析
全球统计
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 c型
机械密封c型摘要：1.引言2.机械密封的定义和作用3.C 型机械密封的特点和结构4.C 型机械密封的应用范围和优势5.结论正文：【引言】在现代工业生产中，机械密封技术已经成为了保证设备正常运行和减少维修成本的关键技术之一。
其中，C 型机械密封由于其独特的结构和优良的性能，被广泛应用于各种工业设备中。
本文将对C 型机械密封进行详细介绍，以期为大家提供一些参考和指导。
【机械密封的定义和作用】机械密封是一种防止流体泄漏的装置，通常由静环、动环和弹簧等组件组成。
其作用是在旋转轴与静止壳体之间形成一个密封腔，防止流体在设备运行过程中发生泄漏。
机械密封广泛应用于泵、压缩机、搅拌器等旋转设备中。
【C 型机械密封的特点和结构】C 型机械密封，又称为内装式机械密封，其主要特点是动环和静环分别位于轴套和壳体内，通过弹簧和螺栓等固定件将两部分连接在一起。
C 型机械密封的结构主要包括以下几个部分：1.静环：通常为圆环状，与壳体连接，起到支撑和定位作用。
2.动环：通常为圆环状，与轴套连接，可在轴上滑动。
3.弹簧：用于保持动环与静环之间的一定压力，以保证密封效果。
4.螺栓：用于固定静环和动环，保证密封腔的完整性。
【C 型机械密封的应用范围和优势】C 型机械密封由于其结构简单、安装方便、密封性能好等特点，被广泛应用于各种工业设备中，如离心泵、搅拌器、压缩机等。
其主要优势如下：1.密封性能好：C 型机械密封采用端面密封原理，密封性能可靠，可防止流体泄漏。
2.适用范围广：C 型机械密封可应用于各种转速、温度和压力的工况条件下。
3.安装维护方便：C 型机械密封结构简单，安装和更换较为方便，便于日常维护。
【结论】C 型机械密封作为一种常见的机械密封类型，具有结构简单、密封性能好、适用范围广等优点，被广泛应用于各种工业设备中。
机械密封结构及检修全解
按弹性元件分类： 弹簧压缩式和波纹管式
波纹管型密封在轴上没有相对滑动， 对轴无磨损，跟随性好，适用范围 广。
③、堆焊硬质合金 在碳钢、铬钢和铬镍钢的密封面上堆焊硬质合金，优点是硬度
高，耐腐蚀性好，耐温性好（500℃以下），耐腐蚀或汽蚀性好。 缺点是易产生气孔、夹渣和表面硬度不均匀。
④、碳化钨合金 由碳化钨、碳化钛等硬度高、熔点高的金属碳化物，是用加粘结
剂粉末冶金的办法，压制烧结成型。优点是硬度、强度都很高，耐 磨、耐高温、耐腐蚀，线膨胀系数低，
氟橡胶
海氏合金B 钛钼合金 （Ti32Mo）
介质 氨水 碱
尿素
使用温度
动环
静环 辅助密封圈
弹簧
20～沸点
石墨浸渍呋 喃树脂
氮化硅 钢结硬 质合金
小于120℃ 碳化钨 碳化钨
140℃
碳化钨、铬 浸树脂石
钢堆焊
墨填充聚
钴铬钨、铸 四氟乙烯
铁
酚醛塑料
硅橡胶
聚四氟乙烯 硅橡胶
聚四氟乙烯 聚硫橡胶
1Cr18Ni12M o2Ti
1Cr18Ni9Ti
1Cr18Ni12 Mo2Ti
3Cr13 4Cr13
5.机械密封的特点 （1）密封性好：在长期运转中密封状态很稳定，泄漏量很小，据统 计约为软填料密封泄漏量的1%以下。JB4127.1-1999《机械密封技 术条件》中规定，泄漏量的要求是当被密封介质为液体时，平均泄漏 量规定如下：轴（或轴套）外径大于50mm时，泄漏量不大于 5ml/h,外径不大于50mm时，泄漏量不大于3ml/h，特殊条件及密 封介质为气体时不受此限制。 （2）使用寿命长：机械密封端面由自润滑性及耐磨性较好的材料组 成，还具有磨损补偿机构。因此，密封端面的磨损量在正常工作条件 下很小，一般的可连续使用12年，特殊的可用到5年左右。
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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。