机械密封的种类发展概况工作原理以及基本结构纯水设备

2022-06-25

机械密封件属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一，是各种泵类、反应合成釜、透平压缩机、潜水电机等设备的关键部件。它具有良好的密封性能和使用寿命。下面，的小编就来为大家介绍一下机械密封的种类、发展概况、工作原理以及基本结构。

机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。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露，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄露，因此必须有一个阻止泄露的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以当今世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的：“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。”

机械密封的种类

机械密封是旋转轴用动密封，分为接触式和非接触式两种，目前多数采用接触式机械密封，而非接触式机械密封正在发展之中，并已引起人们注意.机械密封是机器上的非功能性零部件，但它在减少泄漏，稳定生产上起了很大作用，

根据石油化工行业调查，当今有80%~90%的离心泵轴封采用机械密封.凡高温、高压、高速和腐蚀、有毒、易燃、易爆及工作条件苛刻的场合几乎都采用机械密封。所以，机械密封已成为离心泵最主要的轴封方式。

机械密封的发展概况

机械密封最早于1885年在英国发明并获专利，至1900年开始应用。1876年第一台氨冷冻机出现以及空气分离技术的发展，直到本世纪20年代，机械密封在冷冻机装置上才得到较多应用。因此，世界上著名的密封公司如英国克兰密封公司(Crane PackingLtd.),德国Pacific公司(Pacific-Wietz GmbH)在1923年就从事机械密封件生产，美国杜拉密封公司(Durametalli} Co.)于1934年正式生产机械密封。起步较晚的日本比拉公司(Nippon Pillar Packing Co. Ltd.)在1950年研究开发并于1954年生产机械密封。

由于第二次世界大战和石油化工工业发展，减少泄漏，节省能源成为形势所需。因此，汽车制造业、泵制造业和石油化工企业广泛采用机械密封。

机械密封在美国是1945年普及，在日本是1955年普及。德国对机械密封的研究使用较早，但因战争影响，直到战后才重新整顿发展，目前在密封理论研究方面又处于世界领先地位。

我国从50年代开始对机械密封进行研究、制造并在炼油行业采用，自1958年以来离心油泵上大部分改用机械密封。1966年我国筹建第一家专业生产机械密封的工厂一天津机械密封件厂(现与英国克兰密封公司合资经营改为天津克兰密封有限公司)，继而成立了天津机械密封研究所。以后，沈阳水泵厂、沈阳机械密封研究所、上海水泵厂、北京化工机械厂等单位以及军工企业、地方和乡镇企业相继建立并生产机械密封.目前全国拥有生产机械密封的大小厂家近100家。年产各种类型的机械密封数10万套，广泛用于各个工业部门。

密封学是涉及多门学科的边缘科学，断对此进行研究和探讨同样对密封理论进行研我国石油大学、这门学科至今尚未完全形成，各国密封工作者不北京化工学院、天津大学等院校和有关研究部门究和探讨，一如机械密封摩擦副环的动态热应力和端面热裂机理，机械密封PV值，机械密封性能试验，辅助系统对密封寿命的影响等。

机械密封为何能得到如此广泛应用，除了理论指导，设计改进之外，更重要的是军振副材料研究开发的结果。从引进的机械密封可以看出，多种多样适合工艺介质的材料，使密封达到预期效果。我国用于机械密封的材料品种虽然没有国外那么多，但结合国情的密封材料不断出现在石墨制品方面制品系列产品，例如，用于强碱的硬质合金环，氮化硅密封环，各种氧化铝陶瓷环等，以哈尔滨、上海、四川东新三大电碳厂为代表，生产机械密封用的石墨基本上能满足国内密封件的需要。与比同时，我国在自我发展的基础上，吸收、引进国外先进技术。例如，天津机械密封件厂与英国克兰密封公司合资经营引进计算机设计和管理技术，生产克兰公司59U, 59B, 109, 209,10T等系列产品；浙江省奉化机械密封件厂引进日本Eagle公司碳化硅密封环制造技术，现已批量生产。其它厂则在引进西德Burgm ann公司技术和美国EG & G Sealol公司技术。

机械密封的国内发展趋势：

我国机械密封不但在性能上与国外相比有差距，而且在产品品种规格上也不如国外专业密封公司品种规格多。例如，我国专业机械密封厂产品型号比较多的也仅10个系列，而英国克兰公司A~F六组产品就达44个系列，西德布格曼公司机泵用机械密封有17个系列，釜用有6个系列，而且系列内还有子系列。

必须指出，差距并不局限于密封性能和品种方面，管理上差距更是值得重视的问题。国外密封公司都有完整的产品代号和材料代号系统，并和设计图纸相对应。系列化、标准化生产，通用性强，生产灵活，产品既符合标准规范又满足用户要求。

当前机械密封发展趋势可分为以下几点:

1、窄面密封，提高密封性能，减少摩擦发热。

2、向高PV值方向发展，适应高速、高压的要求。

3、串联式双端面、多端面以及复合式密封的应用(如普通机械密封与波纹管密封合用)。

4、低温和极低温密封。

5、高粘度，含颗粒介质的密封。

6、安全可靠性更高的密封，如核电站泵用机械密封。

7、特种材料和最适宜的配对材料以及易于成形材料的研究，主要兴趣集中于新型陶瓷。

8、二密封端面形状的改进。

9、便于装卸的和剖分式密封的应用。

10、焊接波纹管和多层(二层、三层)波纹管的应用。

11、密封面泄漏量检测及报警装置的应用。

12、管理科学化、系统化的研究。

机械密封的工作原理

机械密封是用于旋转钟的动密封，又称端面密封，其主要特点是密封面垂直于(或大致)旋转轴线，并且由弹性元件、辅助密封圈等构成的轴向磨损补偿机构。因此，也有简称机械密封为:“轴向滑动环密封”。由于对机械密封的说法众多，国际上尚无统一规定，现摘录国家标准GB5894-86中有关机械密封的说明：机械密封(端面密封)一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。

当然，机械密封的定义或术语可能会随着机械密封的发展有所改变。例如，已有密封端面为锥面的机械密封出现，各种类型波纹管机械密封推广使用，对辅助密封的含义也会有所延伸。尽管机械密封的结构多种多样，但其工作原理基本相同。

机械密封的工作原理就是以两个相互贴合，平的与旋转轴线垂直的密封表面，并相对转动的密封装置。它是靠弹性元件(如弹簧或波纹管)和密封介质的压力，随轴旋转的动环和不随轴旋转的静环的接触端而上产生适当的压紧力，使这两个接触端面紧密贴合，端面间维持一层极薄的液膜，从而达到密封的目的。

机械密封的基本结构

机械密封发展很快，新结构层出不穷。但是，无论泵用和釜用机械密封其基本结构由4个部分组成。

1、端面密封环(摩擦副)一动环和静环。

2、缓冲补偿和压紧机构(弹性元件)一由弹簧、波纹管或波纹管加弹簧组合而成。

3、辅助密封一端面密封环以外的防泄漏密封圈，如0形、V形、楔形圈域密封垫。

4、传动件一如弹簧座、固定螺钉、推环、传动销等。

以上4个部分构成机械密封组件二此外，为提高机械密封的密封效果和延长使用寿命，附加循环、节流、冲洗冷却、阻封和杂质过滤等辅助装置。

机械密封的分类：

机械密封根据主机用途、作用原理、结构特点、工况条件等可分成多种类型，各国说法不一，迄今国际上对机械密封的系统分类以及种类、形状的名称还无统一规定。

机械密封的修复:

1、手工研磨和抛光工艺。

不管是人工研磨还是机械研靡，两种方法差别都不大。全面了解人工加工方法有助于成功地研磨和抛光密封元件。因人工研磨和抛光是在没有专用装备条件下修整机械密封表瓦最盛行的方法，故将重点予以讨论。

浆液的组份控制着研磨的速率和加工元件的表面光洁度。很明显，如果要求经济和效率的话，选择适当的浆液是很重要的。

2、载体或润滑剂

在研磨或用松散磨料加工时，磨料在研磨板上悬浮于液态载体中。它还起研磨板湿润剂的作甩。在整个研磨过程中，常使用低粘度并有足够重度的油品作为磨料的载体。在手工研磨中，把高质量的2A锭子油与等量的煤油棍合效果特别好。在某些应用条件下，当难以获得较好溶液时，用水或植物油就能满足了。对批觉研磨来说，应该使用研磨设备制造厂专门配制的油品。

对机械研磨，使用含有四份载体油一份磨料的浆液便能满足要求。但人工研磨可把浆料比降低为二份载体对一份磨料。研磨板上的浆料量应严格控制，浆料过多会冲刷研磨元件的外边缘，浆料太少会形成干摩擦导致擦伤宿驴房污反和工件的表面

抛光时，因磨料已浸入抛光板的工作表西，尽管在抛光板上不另加浆掖，可且仍应在抛光过程中用千净的轻油进行润滑。这是为了避免抛光板因摩捺生热而腾胀并除去脱落的磨料，洗掉从抛光板表面磨下的细屑。

以上，就是小编为您介绍的机械密封的种类、发展概况、工作原理以及基本结构。机械密封可以有效辅助密封一端面密封环以外的防泄漏密封圈密封垫；密封效果好，为提高机械密封的密封效果和延长使用寿命，企业可附加阻封、杂质过滤等辅助装置。

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