《流體密封與潤(rùn)滑基礎(chǔ)課程》－機(jī)械密封的基本原理和分類

1、流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.1機(jī)械密封的發(fā)展機(jī)械密封的基本原理和分類 1885年首先在英國(guó)發(fā)明并獲得專利，1900年開始應(yīng)用。 美國(guó)1945年普及，日本1955年普及。德國(guó)對(duì)機(jī)械密封的研究起步較早，但因戰(zhàn)爭(zhēng)影響，直到戰(zhàn)后才重新整頓發(fā)展，目前在密封理論研究方面又處于世界領(lǐng)先地位。 我國(guó)1958年首先在煉油廠采用，1966年開始自主生產(chǎn)。 我國(guó)的機(jī)械密封與國(guó)外密封相比，結(jié)構(gòu)上的差距在不斷縮小，但密封材料、加工制造工藝、輔助裝置等還存在不少的差距，對(duì)密封機(jī)理的深入研究還有很大的差距。流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.1機(jī)械密封的發(fā)展機(jī)械密封的基本原理和分類 機(jī)械密封之所以發(fā)展很快，是由于它有以下優(yōu)點(diǎn)：

2、 1）密封性能好，泄漏量3mL/h； 2）工作壽命長(zhǎng)，壽命半年以上； 3）維修周期長(zhǎng)，不需要經(jīng)常調(diào)整； 4）摩擦功率小，軸和軸套不產(chǎn)生磨損； 5）具有緩沖功能，耐振性強(qiáng)； 6）密封參數(shù)高，使用范圍廣。 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配精度要求高，更換不方便，需要一定的安裝技術(shù)。另外，機(jī)械密封加工制造精度高，工藝路線長(zhǎng)，因此，造價(jià)較高，一次性投資大。流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機(jī)械密封的基本原理和分類基本結(jié)構(gòu)流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機(jī)械密封的基本原理和分類常用術(shù)語(yǔ) 機(jī)械密封是一種用于防止流體泄漏的動(dòng)密封裝置。它是一種端面密封，也稱軸向密封。其密封主要是

3、靠至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線、保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)的密封端面。機(jī)械密封中端面垂直于旋轉(zhuǎn)軸線，相互貼合并相對(duì)滑動(dòng)的兩個(gè)環(huán)形零件稱做密封環(huán)。其中隨軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的密封環(huán)叫動(dòng)環(huán)（旋轉(zhuǎn)環(huán)）。不隨軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的密封環(huán)叫靜環(huán)（靜止環(huán)）。兩個(gè)密封環(huán)在工作時(shí)相貼合的端面叫密封端面。一對(duì)相互貼合的密封端面之間的交界面叫密封界面。流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機(jī)械密封的基本原理和分類常用術(shù)語(yǔ) 一對(duì)密封環(huán)中具有軸向補(bǔ)償能力的密封環(huán)稱補(bǔ)償環(huán)。 一對(duì)密封環(huán)中不具有軸向補(bǔ)償能力的密封環(huán)稱非補(bǔ)償環(huán)。 由彈性元件（彈簧等）及相關(guān)零件（彈簧座、推環(huán)）所組成的能隨補(bǔ)償環(huán)一起軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)是機(jī)械密封的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。補(bǔ)

4、償動(dòng)環(huán)補(bǔ)償靜環(huán) 流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機(jī)械密封的基本原理和分類泄漏點(diǎn) 由一對(duì)彼此結(jié)合作相對(duì)滑動(dòng)的密封環(huán)(補(bǔ)償環(huán)1和非補(bǔ)償環(huán)6)的密封端面所構(gòu)成的密封環(huán)節(jié)，阻止泄漏點(diǎn)1的流體泄漏。它被稱做機(jī)械密封的主密封。 補(bǔ)償環(huán)密封圈2阻止了介質(zhì)沿補(bǔ)償環(huán)與軸之間（泄漏點(diǎn)2）間隙的流體泄漏。 非補(bǔ)償環(huán)密封圈7阻止了介質(zhì)沿非補(bǔ)償環(huán)與壓蓋之間（泄漏點(diǎn)3）間隙的流體泄漏。 泄漏點(diǎn)4為壓蓋與機(jī)體連接處的間隙，是靜密封，常用密封圈和墊片來(lái)阻止其泄漏。 流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機(jī)械密封的基本原理和分類主要組成部分機(jī)械密封主要由以下幾個(gè)部分組成： 主密封； 副

5、密封和輔助密封； 補(bǔ)償機(jī)構(gòu)； 傳動(dòng)及防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)； 相應(yīng)的輔助裝置配套使用。 流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.2機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)和組成機(jī)械密封的基本原理和分類機(jī)械密封定義 由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力（或磁力）的作用以及輔助密封的配合下，保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。GB5894-86 流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.3機(jī)械密封的工作原理機(jī)械密封的基本原理和分類 機(jī)械密封工作時(shí)，由流體壓力（介質(zhì)壓力）和彈性元件的彈力（或磁性元件的磁力）等引起的合力作用下，在密封環(huán)的端面上產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)谋葔海▔壕o力），使兩個(gè)接觸端面（動(dòng)環(huán)、靜環(huán)端面）相互緊密貼合，并在兩端面

6、間極小的間隙中維持一層極薄的液膜，從而達(dá)到密封的目的。 密封端面間所形成的液膜具有流體動(dòng)壓力與靜壓力，一方面對(duì)端面起潤(rùn)滑作用，使之具有較長(zhǎng)的使用壽命；另一方面起著平衡壓力的作用（流體動(dòng)壓力與靜壓力在端面之間形成的阻力要大于密封端面兩側(cè)的壓力差）。從而使機(jī)械密封獲得良好的密封性能。 流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.3機(jī)械密封的工作原理機(jī)械密封的基本原理和分類機(jī)械密封可靠使用三大要素：設(shè)計(jì)是先導(dǎo)；材料是基礎(chǔ)；使用是保證。 流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章SS.4機(jī)械密封的分類機(jī)械密封的基本原理和分類 機(jī)械密封分類方法很多，主要由以下幾種： 1、按應(yīng)用主機(jī)分類； 2、按使用工況和參數(shù)分類； 3、按綜合參數(shù)分類

7、； 4、按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類（機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)）泵用機(jī)械密封各種單級(jí)離心泵、多級(jí)離心泵、旋渦泵、螺桿泵、真空泵 內(nèi)燃機(jī)冷卻水泵(包括汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)車等）船用泵(船舶和艦艇上的各種泵)釜用機(jī)械密封不銹鋼釜；搪瓷釜、搪玻璃釜 透平壓縮機(jī)用機(jī)械密封各種離心壓縮機(jī)、軸流壓縮機(jī)等 風(fēng)機(jī)用機(jī)械密封通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等潛水電機(jī)用機(jī)械密封潛水電機(jī)、潛油電機(jī)及潛鹵電機(jī)等冷凍機(jī)用機(jī)械密封螺桿冷凍機(jī)、離心制冷機(jī)其它機(jī)械密封分離機(jī)械、洗衣機(jī)、高溫染色機(jī)；減速機(jī)；往復(fù)壓縮機(jī)曲軸箱 按應(yīng)用主機(jī)分類S.4.1按密封腔溫度t（）高溫150中溫80150普溫2080低溫15高壓35中壓13低壓常壓1真空負(fù)壓按使用工況和參

8、數(shù)分類S.4.2S.4機(jī)械密封的分類按密封端面平均線速度v（m/s）超高速100高速25100一般速度120一般軸徑25120小軸徑315025120中型機(jī)械密封3-201502525120輕型機(jī)械密封0 801040按綜合參數(shù)分類S.4.3流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章2S.4機(jī)械密封的分類機(jī)械密封的基本原理和分類 流體潤(rùn)滑與密封基礎(chǔ)第 章2S.4機(jī)械密封的分類機(jī)械密封的基本原理和分類 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)很多，從大的方面分為滑動(dòng)式（推環(huán)類）和非滑動(dòng)式（波紋管類）兩類，主要區(qū)別在于補(bǔ)償環(huán)的輔助密封圈是否有軸向相對(duì)滑動(dòng)。 充分了解機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，才能正確設(shè)計(jì)和選擇機(jī)械密封。按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.

9、4 1、根據(jù)端面對(duì)數(shù)分類 單端面由一對(duì)密封端面組成。 雙端面由兩對(duì)密封端面組成。多端面由兩對(duì)以上密封端面組成。按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.4一般參數(shù)和介質(zhì)高參數(shù)、有毒有害和易燃易爆介質(zhì)等高壓，逐級(jí)減壓 1、根據(jù)端面對(duì)數(shù)分類 按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.4雙端面機(jī)械密封實(shí)例分析 2、按靜止環(huán)安裝位置分類 內(nèi)裝式靜止環(huán)安裝于密封端蓋的內(nèi)側(cè)（即面向主機(jī)工作腔的一側(cè)）的機(jī)械密封 。 外裝式靜止環(huán)安裝于密封端蓋的外側(cè)（即背向主機(jī)工作腔的一側(cè)）的機(jī)械密封 。按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.4一般介質(zhì)腐蝕性介質(zhì) 3、按密封流體所處的壓力狀況分類 單級(jí)密封密封流體處于一種壓力狀態(tài)的；雙級(jí)密封密封流體處于兩種壓力狀態(tài)的；多級(jí)密封密封流體處于兩種狀態(tài)以上的。按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.4 4、按密封流體作用在密封端面上的壓力是否卸載分類 非平衡式密封流體作用在密封端面上的壓力不卸荷，載荷系數(shù)K1的機(jī)械密封； 平衡式密封流體作用在密封端面上的壓力卸荷，載荷系數(shù)K2 m 。 按作用原理及其結(jié)構(gòu)分類S.4.4 11、非滑動(dòng)式機(jī)械密封 波紋管