機(jī)封原理及常見沖洗方案介紹

1、孫樹杰孫樹杰一、密封原理和特點(diǎn)一、密封原理和特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)機(jī)械密封原理和基本結(jié)構(gòu)型式機(jī)械密封原理和基本結(jié)構(gòu)型式1234567891-靜環(huán)座 2-動(dòng)環(huán)輔助密封圈 3-靜環(huán)輔助密封圈4-防轉(zhuǎn)銷 5-靜環(huán) 6-動(dòng)環(huán) 7-彈簧 8-彈簧座9-緊定螺釘1234567891-靜 環(huán) 座 2-動(dòng) 環(huán) 輔 助 密 封 圈 3-靜 環(huán) 輔 助 密 封 圈4-防 轉(zhuǎn) 銷 5-靜 環(huán) 6-動(dòng) 環(huán) 7-彈 簧 8-彈 簧 座9-緊 定 螺 釘（2）固定）固定 2.密封原理密封原理1234567891-靜 環(huán) 座 2-動(dòng) 環(huán) 輔 助 密 封 圈 3-靜 環(huán) 輔 助 密 封 圈4-防 轉(zhuǎn) 銷 5-靜 環(huán) 6-動(dòng) 環(huán) 7

2、-彈 簧 8-彈 簧 座9-緊 定 螺 釘機(jī)械密封一般有四個(gè)密封處：機(jī)械密封一般有四個(gè)密封處：A、動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封、動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封動(dòng)密封動(dòng)密封B、動(dòng)環(huán)與軸或軸套之間的密封、動(dòng)環(huán)與軸或軸套之間的密封相對(duì)靜密封相對(duì)靜密封C、靜環(huán)與靜環(huán)座之間的密封、靜環(huán)與靜環(huán)座之間的密封靜密封靜密封D、靜環(huán)座（壓蓋）與設(shè)備之間的密封、靜環(huán)座（壓蓋）與設(shè)備之間的密封靜密封靜密封 1234567891-靜環(huán)座 2-動(dòng)環(huán)輔助密封圈 3-靜環(huán)輔助密封圈4-防轉(zhuǎn)銷 5-靜環(huán) 6-動(dòng)環(huán) 7-彈簧 8-彈簧座9-緊定螺釘3.基本構(gòu)件基本構(gòu)件（1）動(dòng)環(huán)和靜環(huán)）動(dòng)環(huán)和靜環(huán) 較好的耐磨性，能有減摩作用（即較好的耐磨性，能有減

3、摩作用（即f要?。┮。?良好的導(dǎo)熱性，把摩擦熱及時(shí)傳出良好的導(dǎo)熱性，把摩擦熱及時(shí)傳出 孔隙率小，結(jié)構(gòu)緊密，以免介質(zhì)在壓力下有滲孔隙率小，結(jié)構(gòu)緊密，以免介質(zhì)在壓力下有滲透。透。 動(dòng)、靜環(huán)是一對(duì)摩擦副，它們的硬度各不相同。動(dòng)、靜環(huán)是一對(duì)摩擦副，它們的硬度各不相同。優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn) 密封可靠，在一個(gè)較長的使用期中，不會(huì)泄漏或很少密封可靠，在一個(gè)較長的使用期中，不會(huì)泄漏或很少泄漏；泄漏； 使用壽命長，正確選擇摩擦副材料和比壓的機(jī)械密封使用壽命長，正確選擇摩擦副材料和比壓的機(jī)械密封可用可用2525年，最長的達(dá)年，最長的達(dá)9 9年；年； 維修周期長，在正常工作的情況下，不需要維修；維修周期長，在正常工作的情況下

4、，不需要維修； 摩擦功率消耗少；摩擦功率消耗少； 軸或軸套不受磨損；軸或軸套不受磨損； 對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振擺和軸對(duì)殼體孔的偏斜不敏感；對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振擺和軸對(duì)殼體孔的偏斜不敏感； 適用范圍廣，能用于低溫、高溫、高真空、高壓、各適用范圍廣，能用于低溫、高溫、高真空、高壓、各種轉(zhuǎn)速以及各種腐蝕、易燃、易爆、有毒介質(zhì)的密封。種轉(zhuǎn)速以及各種腐蝕、易燃、易爆、有毒介質(zhì)的密封。4.缺缺點(diǎn)點(diǎn)比較比較軟填料密封軟填料密封機(jī)械密封機(jī)械密封泄漏量泄漏量180450ml/h一般為軟填料密封的一般為軟填料密封的摩擦功率損失摩擦功率損失機(jī)械密封為軟填料密封的機(jī)械密封為軟填料密封的1050軸磨損軸磨損有磨損，用久后要更換有磨損，用

5、久后要更換幾乎無磨損幾乎無磨損維護(hù)及壽命維護(hù)及壽命要經(jīng)常維護(hù)，更換填料，個(gè)別情要經(jīng)常維護(hù)，更換填料，個(gè)別情況每班換一次況每班換一次壽命很長，很少需要維修壽命很長，很少需要維修高參數(shù)高參數(shù)高壓、高溫、高真空、高轉(zhuǎn)速、高壓、高溫、高真空、高轉(zhuǎn)速、大直徑密封不能解決大直徑密封不能解決可以可以加工及安裝加工及安裝加工要求一般，填料更換方便加工要求一般，填料更換方便動(dòng)、靜環(huán)表面粗糙度及平直動(dòng)、靜環(huán)表面粗糙度及平直度要求高，不易加工，成本度要求高，不易加工，成本高，裝拆不便高，裝拆不便對(duì)材料要求對(duì)材料要求一般一般動(dòng)、靜環(huán)要求較高動(dòng)、靜環(huán)要求較高機(jī)械密封與填料密封的比較機(jī)械密封與填料密封的比較 填料密封泄漏

6、示意填料密封泄漏示意機(jī)械密封泄漏示意機(jī)械密封泄漏示意機(jī)械密封示意圖機(jī)械密封示意圖流體在兩個(gè)面之間充當(dāng)潤滑劑的過程流體在兩個(gè)面之間充當(dāng)潤滑劑的過程沒有潤滑干運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致過熱 機(jī)械密封的摩擦副就是動(dòng)環(huán)和靜環(huán)，機(jī)械密封的摩擦副就是動(dòng)環(huán)和靜環(huán)，其端面貼緊且一個(gè)靜止，一個(gè)旋轉(zhuǎn)，它們之其端面貼緊且一個(gè)靜止，一個(gè)旋轉(zhuǎn)，它們之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以會(huì)產(chǎn)生摩擦和磨損，間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以會(huì)產(chǎn)生摩擦和磨損，同時(shí)會(huì)伴有熱量的產(chǎn)生。前面已經(jīng)討論過，同時(shí)會(huì)伴有熱量的產(chǎn)生。前面已經(jīng)討論過，如果摩擦產(chǎn)生的熱量越多，密封的工作如果摩擦產(chǎn)生的熱量越多，密封的工作PV值值就越大。當(dāng)然摩擦熱除與就越大。當(dāng)然摩擦熱除與PV值有關(guān)外，還與值

7、有關(guān)外，還與摩擦系數(shù)及端面面積有關(guān)。摩擦系數(shù)及端面面積有關(guān)。冷卻、沖洗與安裝、使用冷卻、沖洗與安裝、使用 熱量的傳遞有三種方式：對(duì)流、間壁導(dǎo)熱量的傳遞有三種方式：對(duì)流、間壁導(dǎo)熱、輻射。顯然機(jī)械密封端面的摩擦熱就是熱、輻射。顯然機(jī)械密封端面的摩擦熱就是以這三種方式傳遞出去的。如果密封環(huán)向周以這三種方式傳遞出去的。如果密封環(huán)向周圍散失的熱量與產(chǎn)生的摩擦熱相平衡，則可圍散失的熱量與產(chǎn)生的摩擦熱相平衡，則可得到一個(gè)穩(wěn)定的溫度值。得到一個(gè)穩(wěn)定的溫度值。對(duì)于普通機(jī)械密封，泄漏量較小，它帶走的對(duì)于普通機(jī)械密封，泄漏量較小，它帶走的熱量可以忽略，那么摩擦熱主要是由軸導(dǎo)入熱量可以忽略，那么摩擦熱主要是由軸導(dǎo)入動(dòng)

8、靜環(huán)，再由動(dòng)靜環(huán)傳給周圍介質(zhì)。動(dòng)靜環(huán)，再由動(dòng)靜環(huán)傳給周圍介質(zhì)。 如果密封環(huán)材料的導(dǎo)熱性差，介質(zhì)溫度又如果密封環(huán)材料的導(dǎo)熱性差，介質(zhì)溫度又高，或高，或PVPV值比較高的情況下，端面間的大量熱值比較高的情況下，端面間的大量熱量不能及時(shí)導(dǎo)出，必然引起端面溫度急劇上升。量不能及時(shí)導(dǎo)出，必然引起端面溫度急劇上升。其結(jié)果可能造成端面間液膜汽化，惡化潤滑條其結(jié)果可能造成端面間液膜汽化，惡化潤滑條件，甚至完全處于干摩擦狀態(tài)，這不僅使磨損件，甚至完全處于干摩擦狀態(tài)，這不僅使磨損加劇，還會(huì)導(dǎo)致密封環(huán)的熱裂、變形等等。因加劇，還會(huì)導(dǎo)致密封環(huán)的熱裂、變形等等。因此只是依靠選擇耐高溫、導(dǎo)熱性好的密封環(huán)材此只是依靠選擇耐

9、高溫、導(dǎo)熱性好的密封環(huán)材料或僅從結(jié)構(gòu)上考慮，都很難達(dá)到預(yù)期的效果。料或僅從結(jié)構(gòu)上考慮，都很難達(dá)到預(yù)期的效果。合理的方法就是強(qiáng)化冷卻，使端面摩擦熱及時(shí)合理的方法就是強(qiáng)化冷卻，使端面摩擦熱及時(shí)導(dǎo)出。導(dǎo)出。 使端面冷卻的方式主要有三種：使端面冷卻的方式主要有三種：1、端面直接冷卻、端面直接冷卻 將密封介質(zhì)從系統(tǒng)中高于將密封介質(zhì)從系統(tǒng)中高于密封腔壓力處引出，通過接管密封腔壓力處引出，通過接管引入密封腔，對(duì)于密封介質(zhì)的引入密封腔，對(duì)于密封介質(zhì)的溫度高或含固體粒子的場(chǎng)合，溫度高或含固體粒子的場(chǎng)合，可在管路上設(shè)置冷卻器或過濾可在管路上設(shè)置冷卻器或過濾器，使進(jìn)入密封腔內(nèi)的介質(zhì)凈器，使進(jìn)入密封腔內(nèi)的介質(zhì)凈化并降

10、低溫度?；⒔档蜏囟取?1)(1)閉路自沖洗（圖閉路自沖洗（圖a a）1、端面直接冷卻、端面直接冷卻 將密封腔內(nèi)的介質(zhì)引入將密封腔內(nèi)的介質(zhì)引入主機(jī)低壓側(cè)，使介質(zhì)通過密主機(jī)低壓側(cè)，使介質(zhì)通過密封腔進(jìn)行自循環(huán)而帶走摩擦封腔進(jìn)行自循環(huán)而帶走摩擦熱（圖熱（圖b），這種方法），這種方法適用于密封腔壓力與主機(jī)工適用于密封腔壓力與主機(jī)工作壓力比較接近的場(chǎng)合。作壓力比較接近的場(chǎng)合。(2)(2)反向自沖洗反向自沖洗1、端面直接冷卻、端面直接冷卻 將介質(zhì)從高壓側(cè)引出，將介質(zhì)從高壓側(cè)引出，流經(jīng)密封腔進(jìn)行沖洗后流回流經(jīng)密封腔進(jìn)行沖洗后流回主機(jī)吸入側(cè)（圖主機(jī)吸入側(cè)（圖c），這），這種沖洗冷卻效果優(yōu)于前兩種。種沖洗冷卻效

11、果優(yōu)于前兩種。(3)(3)貫通自沖洗貫通自沖洗1、端面直接冷卻、端面直接冷卻 利用其它壓力源將沖洗冷卻利用其它壓力源將沖洗冷卻液注入密封腔內(nèi)（圖液注入密封腔內(nèi)（圖d）。沖洗）。沖洗液應(yīng)為低溫、清潔液體，并且液應(yīng)為低溫、清潔液體，并且少量?jī)?nèi)漏與密封介質(zhì)相混在工少量?jī)?nèi)漏與密封介質(zhì)相混在工藝上必須是允許的，沖洗液壓藝上必須是允許的，沖洗液壓力應(yīng)比密封介質(zhì)壓力大力應(yīng)比密封介質(zhì)壓力大0.050.1Mpa。對(duì)于高溫或含固。對(duì)于高溫或含固體顆粒的介質(zhì)，效果較好。體顆粒的介質(zhì)，效果較好。(4)(4)內(nèi)沖洗內(nèi)沖洗 1、端面直接冷卻、端面直接冷卻 在密封腔內(nèi)的一段軸上裝上小型動(dòng)力元件，在密封腔內(nèi)的一段軸上裝上小型動(dòng)力元件，使密封腔內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行局部循環(huán)，或在旋轉(zhuǎn)環(huán)外周開使密封腔內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行局部循環(huán)，或在旋轉(zhuǎn)環(huán)外周開槽同樣能直到泵送作用。槽同樣能直到泵送作用。(5)(5)局部循環(huán)沖洗局部循環(huán)沖洗2、靜環(huán)背部冷卻、靜環(huán)背部冷卻 從靜止環(huán)背部將清水、油從靜止環(huán)背部將清水、油等冷卻液直接引入密封環(huán)內(nèi)表等冷卻液直接引入密封環(huán)內(nèi)表面的一種冷卻方法又稱為急冷面的一種冷卻方法又稱為急冷法、外沖洗法。冷卻效果好，法、外沖洗法。冷卻效果好，但冷卻水硬度高