第五章機(jī)械密封

1、第四章第四章 機(jī)械密封機(jī)械密封主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 機(jī)械密封的基本原理機(jī)械密封的基本原理2. 機(jī)械密封的分類（介紹）機(jī)械密封的分類（介紹）3. 機(jī)械密封的設(shè)計(jì)（機(jī)械密封的設(shè)計(jì)（簡單介紹簡單介紹）7. 機(jī)械密封的選擇與使用機(jī)械密封的選擇與使用次重點(diǎn)次重點(diǎn)5. 機(jī)械密循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)機(jī)械密循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)6. 機(jī)械密封性能與實(shí)驗(yàn)機(jī)械密封性能與實(shí)驗(yàn)4.機(jī)械密封材料（機(jī)械密封材料（簡單介紹簡單介紹）8. 機(jī)械密封的失效分析機(jī)械密封的失效分析4.1 機(jī)械密封的基本原理機(jī)械密封的基本原理1. 定義與組成定義與組成 機(jī)械密封是一種用于旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械的機(jī)械密封是一種用于旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械的軸封軸封裝置。裝置。（用于離心泵、離

2、心機(jī)、反應(yīng)釜、壓縮機(jī)等設(shè)備，軸（用于離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜、壓縮機(jī)等設(shè)備，軸和設(shè)備腔體間存在一個圓周間隙，設(shè)備介質(zhì)從中泄漏，和設(shè)備腔體間存在一個圓周間隙，設(shè)備介質(zhì)從中泄漏，因此必須設(shè)一道阻漏裝置。因機(jī)械密封具有泄漏少、因此必須設(shè)一道阻漏裝置。因機(jī)械密封具有泄漏少、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，成為了主要的軸密封方式，又叫壽命長等優(yōu)點(diǎn)，成為了主要的軸密封方式，又叫端面端面密封密封。）。） 在國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的定義：由至少一對垂直于旋在國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的定義：由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面組成轉(zhuǎn)軸線的端面組成,在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁或磁力力)共同作用下，以及輔助密封圈的配合下，共同作用

3、下，以及輔助密封圈的配合下， 該對端該對端面保持貼合并相對滑動，而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝面保持貼合并相對滑動，而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。置。組成組成:1. 密封端面：動環(huán)、靜密封端面：動環(huán)、靜環(huán)環(huán)摩擦副摩擦副2. 緩沖補(bǔ)償機(jī)構(gòu)：由彈緩沖補(bǔ)償機(jī)構(gòu)：由彈性元件性元件(圓柱彈簧、圓錐圓柱彈簧、圓錐彈簧、波片彈簧、波紋彈簧、波片彈簧、波紋管等管等)構(gòu)成。構(gòu)成。使密封斷使密封斷面緊密貼合面緊密貼合;3. 輔助密封圈：包括動輔助密封圈：包括動環(huán)密封圈、靜環(huán)密封圈環(huán)密封圈、靜環(huán)密封圈等等4. 使動環(huán)隨軸旋轉(zhuǎn)的傳使動環(huán)隨軸旋轉(zhuǎn)的傳動機(jī)構(gòu)動機(jī)構(gòu)2. 密封機(jī)理密封機(jī)理（1） 4個密封點(diǎn)（亦稱個密封點(diǎn)（亦稱4個泄

4、漏點(diǎn)，如上圖）個泄漏點(diǎn)，如上圖）泄漏點(diǎn)泄漏點(diǎn)1摩擦端面泄漏點(diǎn)，依靠彈力和介質(zhì)壓力摩擦端面泄漏點(diǎn)，依靠彈力和介質(zhì)壓力保持貼和（動密封點(diǎn)保持貼和（動密封點(diǎn),兩個摩擦副之間有相對轉(zhuǎn)動）兩個摩擦副之間有相對轉(zhuǎn)動）泄漏點(diǎn)泄漏點(diǎn)2補(bǔ)償環(huán)密封圈，靜密封點(diǎn)，密封圈與軸補(bǔ)償環(huán)密封圈，靜密封點(diǎn)，密封圈與軸或軸套之間有微動或軸套之間有微動;泄漏點(diǎn)泄漏點(diǎn)3非補(bǔ)償環(huán)密封圈，靜密封點(diǎn)，密封圈與非補(bǔ)償環(huán)密封圈，靜密封點(diǎn)，密封圈與相配合件之間相對靜止相配合件之間相對靜止;泄漏點(diǎn)泄漏點(diǎn)4壓蓋與腔體間的密封圈，靜密封點(diǎn)，密壓蓋與腔體間的密封圈，靜密封點(diǎn)，密封圈與相配合件之間相對靜止封圈與相配合件之間相對靜止.（2 2）傳動關(guān)系）

5、傳動關(guān)系 軸或軸套軸或軸套緊固螺釘緊固螺釘5 5彈簧座彈簧座44彈簧彈簧3 3補(bǔ)償環(huán)補(bǔ)償環(huán)1 1（動環(huán)）（動環(huán)） 壓蓋壓蓋防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)銷8 8非補(bǔ)償環(huán)非補(bǔ)償環(huán)6 6（靜環(huán)）（靜環(huán)）（3）原理）原理 軸通過緊定螺釘、彈簧座、彈簧帶動補(bǔ)償環(huán)軸通過緊定螺釘、彈簧座、彈簧帶動補(bǔ)償環(huán)（動環(huán)）旋轉(zhuǎn)；非補(bǔ)償環(huán)（靜環(huán)）由于防轉(zhuǎn)銷的作（動環(huán)）旋轉(zhuǎn)；非補(bǔ)償環(huán)（靜環(huán)）由于防轉(zhuǎn)銷的作用靜止與壓蓋內(nèi)；動環(huán)在彈簧力和介質(zhì)壓力的作用用靜止與壓蓋內(nèi)；動環(huán)在彈簧力和介質(zhì)壓力的作用下，與靜環(huán)的端面緊密貼合，并發(fā)生相對滑動，阻下，與靜環(huán)的端面緊密貼合，并發(fā)生相對滑動，阻止的介質(zhì)的泄漏。止的介質(zhì)的泄漏。 摩擦副表面磨損后，在彈簧的推動

6、下實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。摩擦副表面磨損后，在彈簧的推動下實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。3. 與填料密封的比較與填料密封的比較1）密封可靠，在長期運(yùn)轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄漏）密封可靠，在長期運(yùn)轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄漏量很小，其泄漏約為軟填料密封的量很小，其泄漏約為軟填料密封的1%2）使用壽命長）使用壽命長3）摩擦功率消耗小，僅為軟填料的）摩擦功率消耗小，僅為軟填料的10%50%4）軸或軸套基本上不磨損）軸或軸套基本上不磨損5）維修周期長，端面磨損后可自動補(bǔ)償，）維修周期長，端面磨損后可自動補(bǔ)償，6）抗震性好，對旋轉(zhuǎn)軸的震動、偏擺以及軸對密封）抗震性好，對旋轉(zhuǎn)軸的震動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感腔的偏斜不敏感7）適用范圍廣，

7、高溫、高壓、低溫、真空以及各種）適用范圍廣，高溫、高壓、低溫、真空以及各種腐蝕介質(zhì)等場合腐蝕介質(zhì)等場合優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對加工制造要求高）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對加工制造要求高2）安裝和更換比較麻煩，要求工人有一定的技）安裝和更換比較麻煩，要求工人有一定的技術(shù)水平術(shù)水平3）發(fā)生偶然性事故時，處理較困難）發(fā)生偶然性事故時，處理較困難4）價高）價高缺點(diǎn)缺點(diǎn)：4. 主要參數(shù)主要參數(shù)機(jī)械密封的使用性能主要取決于由兩密封端面構(gòu)成的機(jī)械密封的使用性能主要取決于由兩密封端面構(gòu)成的主密封。其主密封作用的密封端面是由一層極薄的流主密封。其主密封作用的密封端面是由一層極薄的流體膜來潤滑的。下圖為機(jī)械密封端面力學(xué)分

8、析的示意體膜來潤滑的。下圖為機(jī)械密封端面力學(xué)分析的示意圖。圖。密封環(huán)帶面積密封環(huán)帶面積 A彈簧比壓彈簧比壓 Ps密封流體壓力有效作用面積密封流體壓力有效作用面積 Aedb為滑移直徑，也稱平衡直徑，指密封流體壓力作為滑移直徑，也稱平衡直徑，指密封流體壓力作用在補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈處的軸的直徑用在補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈處的軸的直徑密封流體壓力作用比壓密封流體壓力作用比壓 Pe載荷系數(shù)載荷系數(shù) KK1時，既時，既Ae A，密封流體壓力作用面積大于或等，密封流體壓力作用面積大于或等于密封環(huán)帶面積（承載面積），稱為非平衡型機(jī)械于密封環(huán)帶面積（承載面積），稱為非平衡型機(jī)械密封；當(dāng)密封；當(dāng)K1時，稱為平衡性機(jī)械密封。

9、時，稱為平衡性機(jī)械密封。平均流體膜壓力平均流體膜壓力 Pm反壓系數(shù)反壓系數(shù) 閉合力閉合力 Fc開啟力開啟力F0端面比壓端面比壓 Pc上述分析是針對基本結(jié)構(gòu)而進(jìn)行的，不同的具體上述分析是針對基本結(jié)構(gòu)而進(jìn)行的，不同的具體結(jié)構(gòu)，某些參數(shù)計(jì)算式會有所不同。結(jié)構(gòu)，某些參數(shù)計(jì)算式會有所不同。4.2 機(jī)械密封的分類機(jī)械密封的分類機(jī)械密封可按不同的方法分類。機(jī)械密封可按不同的方法分類。1）按使用密封的工作主機(jī)可分為：泵用、釜用、）按使用密封的工作主機(jī)可分為：泵用、釜用、壓縮機(jī)用機(jī)械密封等壓縮機(jī)用機(jī)械密封等2）可按不同的工作參數(shù)分類，如課本）可按不同的工作參數(shù)分類，如課本P150表表4-93）按結(jié)構(gòu)型式分類，如

10、課本）按結(jié)構(gòu)型式分類，如課本P151表表4-101）靜止式和旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封）靜止式和旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封靜止式靜止式彈簧不隨軸一起旋轉(zhuǎn)彈簧不隨軸一起旋轉(zhuǎn)靜止式機(jī)械密封的彈簧不受離心力影響，常用于靜止式機(jī)械密封的彈簧不受離心力影響，常用于高高速機(jī)械密封速機(jī)械密封中中靜止式靜止式補(bǔ)充內(nèi)容：補(bǔ)充內(nèi)容：旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式彈簧隨軸一起旋轉(zhuǎn)的為旋轉(zhuǎn)式彈簧隨軸一起旋轉(zhuǎn)的為旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封機(jī)械密封旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封的彈性元件裝置簡單，徑向尺寸小，旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封的彈性元件裝置簡單，徑向尺寸小，是常用的結(jié)構(gòu)，但不宜用于線速度較高的軸。是常用的結(jié)構(gòu)，但不宜用于線速度較高的軸。2）內(nèi)置式和外置式機(jī)械密封）內(nèi)置式和外置式機(jī)械

11、密封內(nèi)置式內(nèi)置式彈簧與動環(huán)安裝在密封箱內(nèi)與介質(zhì)接觸彈簧與動環(huán)安裝在密封箱內(nèi)與介質(zhì)接觸內(nèi)置式密封可以利用密封箱內(nèi)介質(zhì)壓力來密封，端面的內(nèi)置式密封可以利用密封箱內(nèi)介質(zhì)壓力來密封，端面的受力狀態(tài)以及冷卻和潤滑情況好，是常用的結(jié)構(gòu)型式受力狀態(tài)以及冷卻和潤滑情況好，是常用的結(jié)構(gòu)型式內(nèi)置式內(nèi)置式外置式外置式彈簧與動環(huán)安裝在密封箱外不與介質(zhì)接觸彈簧與動環(huán)安裝在密封箱外不與介質(zhì)接觸外置式外置式外置式密封的大多數(shù)零件不與介質(zhì)接觸，暴露在設(shè)外置式密封的大多數(shù)零件不與介質(zhì)接觸，暴露在設(shè)備外，便于觀察、安裝及維修。但是，介質(zhì)壓力與備外，便于觀察、安裝及維修。但是，介質(zhì)壓力與彈力方向相反，當(dāng)介質(zhì)壓力有波動，而彈簧補(bǔ)償量

12、彈力方向相反，當(dāng)介質(zhì)壓力有波動，而彈簧補(bǔ)償量又不大時，會導(dǎo)致密封不穩(wěn)定甚至嚴(yán)重泄漏。僅用又不大時，會導(dǎo)致密封不穩(wěn)定甚至嚴(yán)重泄漏。僅用于強(qiáng)腐蝕、高粘度和易結(jié)晶介質(zhì)以及介質(zhì)壓力較低于強(qiáng)腐蝕、高粘度和易結(jié)晶介質(zhì)以及介質(zhì)壓力較低場合場合3）單端面和雙端面機(jī)械密封）單端面和雙端面機(jī)械密封單端面單端面由一對密封端面組成由一對密封端面組成單端面單端面結(jié)構(gòu)簡單，制造和安裝容易，一般用于介質(zhì)本身潤滑結(jié)構(gòu)簡單，制造和安裝容易，一般用于介質(zhì)本身潤滑性好和允許有微量泄漏的情況，是最常用的機(jī)械密封性好和允許有微量泄漏的情況，是最常用的機(jī)械密封型式。但當(dāng)介質(zhì)有毒、易燃、易爆以及對泄漏量有嚴(yán)型式。但當(dāng)介質(zhì)有毒、易燃、易爆以

13、及對泄漏量有嚴(yán)格要求時，不宜使用。格要求時，不宜使用。雙端面雙端面由一對密封端面組成由一對密封端面組成軸向雙軸向雙端面端面適用于介質(zhì)本身潤滑性差、有毒、易燃、易爆、易適用于介質(zhì)本身潤滑性差、有毒、易燃、易爆、易揮發(fā)、含磨粒及氣體等。揮發(fā)、含磨粒及氣體等。徑向雙端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)較軸向雙端面機(jī)械密封緊湊徑向雙端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)較軸向雙端面機(jī)械密封緊湊勁向雙勁向雙端面端面4）單級和雙級機(jī)械密封）單級和雙級機(jī)械密封單級單級使密封介質(zhì)處于一種壓力狀態(tài)使密封介質(zhì)處于一種壓力狀態(tài)單級單級與單端面機(jī)械密封相同與單端面機(jī)械密封相同雙級雙級使密封介質(zhì)處于兩種壓力狀態(tài)使密封介質(zhì)處于兩種壓力狀態(tài)雙級雙級二級密封串聯(lián)布置

14、，介質(zhì)壓力依次遞減，可用于高二級密封串聯(lián)布置，介質(zhì)壓力依次遞減，可用于高壓工況。如介質(zhì)壓力很高，可以將多級密封串聯(lián)，壓工況。如介質(zhì)壓力很高，可以將多級密封串聯(lián)，成為多級機(jī)械密封成為多級機(jī)械密封4.3 機(jī)械密封的設(shè)計(jì)機(jī)械密封的設(shè)計(jì)（簡單介紹）（簡單介紹） 機(jī)械密封的設(shè)計(jì)原則機(jī)械密封的設(shè)計(jì)原則 1）必須始終有液體與密封端面入口處保持接觸（潤滑）必須始終有液體與密封端面入口處保持接觸（潤滑） 2）液體在端面入口處的溫度必須低于在該處壓力下液）液體在端面入口處的溫度必須低于在該處壓力下液體沸點(diǎn)體沸點(diǎn) 3）補(bǔ)償環(huán)（動環(huán)）必須處于自由補(bǔ)償狀態(tài)，能進(jìn)行軸）補(bǔ)償環(huán)（動環(huán)）必須處于自由補(bǔ)償狀態(tài)，能進(jìn)行軸向的自我

15、調(diào)節(jié)向的自我調(diào)節(jié) 4）補(bǔ)償環(huán)和非補(bǔ)償環(huán)必須有可靠的防轉(zhuǎn)措施，防止在）補(bǔ)償環(huán)和非補(bǔ)償環(huán)必須有可靠的防轉(zhuǎn)措施，防止在扭轉(zhuǎn)載荷的作用下，發(fā)生相對于軸或殼體的周向滑動扭轉(zhuǎn)載荷的作用下，發(fā)生相對于軸或殼體的周向滑動或轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動 5）必須具有足夠的彈簧力始終維持密封端面的接觸）必須具有足夠的彈簧力始終維持密封端面的接觸為了提高密封的可靠性，某些其他要求也應(yīng)盡量滿為了提高密封的可靠性，某些其他要求也應(yīng)盡量滿足，如：足，如：1）至少一個密封環(huán)應(yīng)采用高導(dǎo)熱材料）至少一個密封環(huán)應(yīng)采用高導(dǎo)熱材料2）高壓流體處于密封環(huán)的外周圍，即密封結(jié)構(gòu)采用）高壓流體處于密封環(huán)的外周圍，即密封結(jié)構(gòu)采用內(nèi)流式內(nèi)流式3）一個密封端面的材

16、料必須耐磨，且在磨損過程中）一個密封端面的材料必須耐磨，且在磨損過程中能保持端面的平滑能保持端面的平滑4）對高速場合，非補(bǔ)償環(huán)旋轉(zhuǎn)，采用靜止式結(jié)構(gòu)，）對高速場合，非補(bǔ)償環(huán)旋轉(zhuǎn)，采用靜止式結(jié)構(gòu)，并且旋轉(zhuǎn)環(huán)的外周盡量簡潔，避免對流體的激烈攪并且旋轉(zhuǎn)環(huán)的外周盡量簡潔，避免對流體的激烈攪動動5）窄環(huán)的端面寬度不超過）窄環(huán)的端面寬度不超過23mm6）密封采用平衡式結(jié)構(gòu)，載荷系數(shù)）密封采用平衡式結(jié)構(gòu)，載荷系數(shù)K=0.70.87）避免大的拉伸應(yīng)力和沖擊載荷）避免大的拉伸應(yīng)力和沖擊載荷1）獲取設(shè)計(jì)條件）獲取設(shè)計(jì)條件2）確定基本結(jié)構(gòu)）確定基本結(jié)構(gòu)3）確定材料）確定材料4）密封端面設(shè)計(jì)）密封端面設(shè)計(jì)5）補(bǔ)償環(huán)和非

17、補(bǔ)償環(huán)設(shè)計(jì)）補(bǔ)償環(huán)和非補(bǔ)償環(huán)設(shè)計(jì)6）輔助密封設(shè)計(jì)）輔助密封設(shè)計(jì)7）彈性元件設(shè)計(jì)）彈性元件設(shè)計(jì)8）密封輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)）密封輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)9）主要工作參數(shù)的計(jì)算）主要工作參數(shù)的計(jì)算10）標(biāo)準(zhǔn)化和工藝審查）標(biāo)準(zhǔn)化和工藝審查11）進(jìn)行型式試驗(yàn)）進(jìn)行型式試驗(yàn)12）編制零件表、使用說明書）編制零件表、使用說明書2. 機(jī)械密封的設(shè)計(jì)程序機(jī)械密封的設(shè)計(jì)程序3. 某些設(shè)計(jì)特征、問題與解決方案某些設(shè)計(jì)特征、問題與解決方案1）轉(zhuǎn)矩傳遞）轉(zhuǎn)矩傳遞 機(jī)械密封工作時，旋轉(zhuǎn)環(huán)必須克服攪拌和端面機(jī)械密封工作時，旋轉(zhuǎn)環(huán)必須克服攪拌和端面的摩擦轉(zhuǎn)矩與軸一起旋轉(zhuǎn)。需要有可靠的傳動方式的摩擦轉(zhuǎn)矩與軸一起旋轉(zhuǎn)。需要有可靠的傳動方式來傳遞轉(zhuǎn)

18、矩。來傳遞轉(zhuǎn)矩。 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)在有效傳遞轉(zhuǎn)矩的同時，不能妨礙轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)在有效傳遞轉(zhuǎn)矩的同時，不能妨礙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償作用和密封環(huán)的浮動減振能力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償作用和密封環(huán)的浮動減振能力 常見的旋轉(zhuǎn)環(huán)傳動方式：轉(zhuǎn)軸直接傳動、彈簧座常見的旋轉(zhuǎn)環(huán)傳動方式：轉(zhuǎn)軸直接傳動、彈簧座凹槽傳動、彈簧座傳動、彈簧過盈傳動、彈簧鉤傳凹槽傳動、彈簧座傳動、彈簧過盈傳動、彈簧鉤傳動、突耳撥叉?zhèn)鲃印⒉y管傳動、傳動螺釘傳動等。動、突耳撥叉?zhèn)鲃?、波紋管傳動、傳動螺釘傳動等。 旋轉(zhuǎn)軸直接傳動旋轉(zhuǎn)軸直接傳動常見結(jié)構(gòu)常見結(jié)構(gòu)有軸套夾有軸套夾緊、用緊緊、用緊定螺釘固定螺釘固定等，常定等，常用于靜密用于靜密封封彈簧座凹槽傳動彈簧座凹

19、槽傳動在旋轉(zhuǎn)環(huán)外側(cè)和彈簧座上加工凹槽，結(jié)構(gòu)簡在旋轉(zhuǎn)環(huán)外側(cè)和彈簧座上加工凹槽，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。單，工作可靠。彈簧座傳動彈簧座傳動在彈簧座上開兩個缺口，旋轉(zhuǎn)環(huán)上安兩個銷在彈簧座上開兩個缺口，旋轉(zhuǎn)環(huán)上安兩個銷釘或螺釘配合傳動。結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠釘或螺釘配合傳動。結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠彈簧過盈傳動彈簧過盈傳動彈簧兩端過盈安裝在彈簧座和旋轉(zhuǎn)環(huán)上，利用彈簧兩端過盈安裝在彈簧座和旋轉(zhuǎn)環(huán)上，利用彈簧順螺旋方向旋轉(zhuǎn)內(nèi)徑變小的特點(diǎn)傳動，結(jié)彈簧順螺旋方向旋轉(zhuǎn)內(nèi)徑變小的特點(diǎn)傳動，結(jié)構(gòu)簡單，只能單方向傳動構(gòu)簡單，只能單方向傳動彈簧鉤傳動彈簧鉤傳動彈簧兩端分別鉤住彈簧座和旋轉(zhuǎn)環(huán)來傳動。結(jié)彈簧兩端分別鉤住彈簧座和旋轉(zhuǎn)環(huán)來傳

20、動。結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，只能單方向傳動構(gòu)緊湊，工作可靠，只能單方向傳動突耳撥叉?zhèn)鲃油欢鷵懿鎮(zhèn)鲃永媒饘倥c金屬的凹凸形式傳動，適用于復(fù)雜結(jié)利用金屬與金屬的凹凸形式傳動，適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)。有相對軸向運(yùn)動時，能保證傳動的可靠性，構(gòu)。有相對軸向運(yùn)動時，能保證傳動的可靠性，并允許密封又較大偏斜。并允許密封又較大偏斜。波紋管傳動波紋管傳動利用波紋管直接傳動利用波紋管直接傳動傳動螺釘傳動傳動螺釘傳動利用螺釘傳動。常用在多彈簧結(jié)構(gòu)中。利用螺釘傳動。常用在多彈簧結(jié)構(gòu)中。4.4 機(jī)械密封材料機(jī)械密封材料機(jī)械密封材料機(jī)械密封材料摩擦副材料摩擦副材料輔助密封材料輔助密封材料加載彈性元件材料加載彈性元件材料其他結(jié)構(gòu)材料其

21、他結(jié)構(gòu)材料1. 摩擦副材料摩擦副材料1）摩擦副的主要性能）摩擦副的主要性能物理力學(xué)性能、耐腐蝕性能、摩擦學(xué)性能物理力學(xué)性能、耐腐蝕性能、摩擦學(xué)性能2）常用摩擦副的材料）常用摩擦副的材料石墨、硬質(zhì)合金、工程陶瓷和填充聚四氟乙烯等石墨、硬質(zhì)合金、工程陶瓷和填充聚四氟乙烯等3）摩擦副材料配對規(guī)律）摩擦副材料配對規(guī)律2. 輔助密封材料輔助密封材料1）輔助密封材料特性要求）輔助密封材料特性要求2）常用材料）常用材料合成橡膠、聚四氟乙烯、柔性石墨、金屬材料等合成橡膠、聚四氟乙烯、柔性石墨、金屬材料等3. 彈性元件材料彈性元件材料材料要求特性4. 其他結(jié)構(gòu)件材料其他結(jié)構(gòu)件材料4.5 機(jī)械密封循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)機(jī)械

22、密封循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)定義：為機(jī)械密封本身創(chuàng)建一個較理想的工作環(huán)境定義：為機(jī)械密封本身創(chuàng)建一個較理想的工作環(huán)境而設(shè)置的具有沖洗、改善潤滑、調(diào)溫、調(diào)壓、除雜、而設(shè)置的具有沖洗、改善潤滑、調(diào)溫、調(diào)壓、除雜、更換介質(zhì)、稀釋泄漏介質(zhì)等功能的循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)，更換介質(zhì)、稀釋泄漏介質(zhì)等功能的循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)，稱為機(jī)械密封循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)。稱為機(jī)械密封循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)。功能：功能：1）沖洗是機(jī)械密封系統(tǒng)具有的最基本功能）沖洗是機(jī)械密封系統(tǒng)具有的最基本功能2）具有對機(jī)械密封本身工作環(huán)境的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)）具有對機(jī)械密封本身工作環(huán)境的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的功能和控制的功能3）具有調(diào)節(jié)、控制密封工作壓力的功能）具有調(diào)節(jié)、控制密封工作壓力的功

23、能4）具有除去雜質(zhì)、維持液體清潔的功能）具有除去雜質(zhì)、維持液體清潔的功能機(jī)械密封系統(tǒng)的功能單元流程機(jī)械密封系統(tǒng)的功能單元流程1）沖洗）沖洗根據(jù)沖洗液的來源和走向，沖洗可分為自沖洗、根據(jù)沖洗液的來源和走向，沖洗可分為自沖洗、外沖洗和循環(huán)沖洗。外沖洗和循環(huán)沖洗。利用被密封介質(zhì)本身來實(shí)現(xiàn)對密封的沖洗稱為自利用被密封介質(zhì)本身來實(shí)現(xiàn)對密封的沖洗稱為自沖洗。沖洗。正向直通沖洗正向旁通反向旁通利用另外一種外來的沖洗液來實(shí)現(xiàn)對密封的沖洗利用另外一種外來的沖洗液來實(shí)現(xiàn)對密封的沖洗稱為外沖洗。稱為外沖洗。利用循環(huán)輪（套）、壓力差、熱虹吸等原理實(shí)現(xiàn)沖利用循環(huán)輪（套）、壓力差、熱虹吸等原理實(shí)現(xiàn)沖洗流體循環(huán)使用的沖洗方

24、式稱為循環(huán)沖洗洗流體循環(huán)使用的沖洗方式稱為循環(huán)沖洗2）. 急冷或阻封急冷或阻封向密封端面的低壓側(cè)注入液體或氣體被稱為急冷或向密封端面的低壓側(cè)注入液體或氣體被稱為急冷或阻封。阻封。功能：冷卻密封端面、隔絕空氣或濕氣，防止或清功能：冷卻密封端面、隔絕空氣或濕氣，防止或清除沉淀物、潤滑輔助密封、熄滅火花、稀釋和回收除沉淀物、潤滑輔助密封、熄滅火花、稀釋和回收泄漏介質(zhì)等泄漏介質(zhì)等3）. 冷卻或保溫冷卻或保溫冷卻是迅速移走熱量，降低密封的工作環(huán)境溫度。冷卻是迅速移走熱量，降低密封的工作環(huán)境溫度。對于密封易結(jié)晶、易凝固的液體介質(zhì)，有時需要對于密封易結(jié)晶、易凝固的液體介質(zhì)，有時需要加熱或保溫。加熱或保溫。4

25、）. 節(jié)流或限流節(jié)流或限流在密封系統(tǒng)中是通過孔板或節(jié)流襯套來實(shí)現(xiàn)對流體在密封系統(tǒng)中是通過孔板或節(jié)流襯套來實(shí)現(xiàn)對流體流量的限制和控制。流量的限制和控制。5）. 除雜與過濾除雜與過濾除去固體顆粒等雜質(zhì)是機(jī)械密封系統(tǒng)的一種基本除去固體顆粒等雜質(zhì)是機(jī)械密封系統(tǒng)的一種基本功能，可采用過濾器或旋液分離器來除去系統(tǒng)中功能，可采用過濾器或旋液分離器來除去系統(tǒng)中的雜質(zhì)。的雜質(zhì)。6）機(jī)械密封的選用）機(jī)械密封的選用有下列情況之一應(yīng)選用機(jī)械密封系統(tǒng)：有下列情況之一應(yīng)選用機(jī)械密封系統(tǒng)： 工作溫度超過密封件允許值的密封裝置工作溫度超過密封件允許值的密封裝置 2. 高粘度或低粘度易揮發(fā)介質(zhì)的密封裝置高粘度或低粘度易揮發(fā)介質(zhì)

26、的密封裝置 3. 危險有害介質(zhì)的密封裝置危險有害介質(zhì)的密封裝置 4. 含有雜質(zhì)介質(zhì)的密封裝置含有雜質(zhì)介質(zhì)的密封裝置 5. 重型機(jī)械密封裝置重型機(jī)械密封裝置1.6. 氣相介質(zhì)密封裝置氣相介質(zhì)密封裝置4.6 機(jī)械密封的性能與試驗(yàn)機(jī)械密封的性能與試驗(yàn) 機(jī)械密封性能機(jī)械密封性能 1）泄漏率）泄漏率 是指單位時間內(nèi)通過主密封和輔助密封泄漏的是指單位時間內(nèi)通過主密封和輔助密封泄漏的流體總量，是評價機(jī)械密封性能的一個重要指標(biāo)。流體總量，是評價機(jī)械密封性能的一個重要指標(biāo)。 2）磨損量）磨損量 是指機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)一定時間后，密封端面在軸是指機(jī)械密封運(yùn)轉(zhuǎn)一定時間后，密封端面在軸向長度上的磨損量。向長度上的磨損量。3

27、）壽命）壽命機(jī)械密封的使用壽命指機(jī)械密封從開始工作到失機(jī)械密封的使用壽命指機(jī)械密封從開始工作到失效累積運(yùn)行的時間效累積運(yùn)行的時間4）轉(zhuǎn)矩）轉(zhuǎn)矩包括：端面摩擦轉(zhuǎn)矩、啟動轉(zhuǎn)矩、攪拌轉(zhuǎn)矩包括：端面摩擦轉(zhuǎn)矩、啟動轉(zhuǎn)矩、攪拌轉(zhuǎn)矩5）追隨性）追隨性指當(dāng)機(jī)械密封存在跳動、振動和轉(zhuǎn)軸的竄動時，指當(dāng)機(jī)械密封存在跳動、振動和轉(zhuǎn)軸的竄動時，補(bǔ)償環(huán)對于非補(bǔ)償環(huán)保持貼合的性能。補(bǔ)償環(huán)對于非補(bǔ)償環(huán)保持貼合的性能。2. 機(jī)械密封試驗(yàn)機(jī)械密封試驗(yàn)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，機(jī)械密封試驗(yàn)可分為：以驗(yàn)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，機(jī)械密封試驗(yàn)可分為：以驗(yàn)證設(shè)計(jì)正確性為目的的型式實(shí)驗(yàn)；以質(zhì)量控制為目證設(shè)計(jì)正確性為目的的型式實(shí)驗(yàn)；以質(zhì)量控制為目的的出

28、廠試驗(yàn)；以考核可靠性、壽命為目的的特殊的的出廠試驗(yàn)；以考核可靠性、壽命為目的的特殊試驗(yàn)；以研究開發(fā)為目的的試驗(yàn)研究等。試驗(yàn)；以研究開發(fā)為目的的試驗(yàn)研究等。1）型式試驗(yàn)）型式試驗(yàn)是為判斷性設(shè)計(jì)的機(jī)械密封是否具有規(guī)定的性能而是為判斷性設(shè)計(jì)的機(jī)械密封是否具有規(guī)定的性能而進(jìn)行的試驗(yàn)。進(jìn)行的試驗(yàn)。試驗(yàn)的主要內(nèi)容：測量密封靜壓和運(yùn)轉(zhuǎn)時的泄漏量、試驗(yàn)的主要內(nèi)容：測量密封靜壓和運(yùn)轉(zhuǎn)時的泄漏量、測量摩擦副的磨損量、測量密封的摩擦轉(zhuǎn)矩和功耗、測量摩擦副的磨損量、測量密封的摩擦轉(zhuǎn)矩和功耗、測量流體的溫升等。測量流體的溫升等。2）出廠試驗(yàn)）出廠試驗(yàn)是機(jī)械密封產(chǎn)品質(zhì)量控制的一個重要手段。是機(jī)械密封產(chǎn)品質(zhì)量控制的一個重要手段。3）特殊性能試驗(yàn)）特殊性能試驗(yàn)材料選擇試驗(yàn)、潤滑狀態(tài)試驗(yàn)、溫度裕度試驗(yàn)、材料選擇試驗(yàn)、潤滑狀態(tài)試驗(yàn)、溫度裕度試驗(yàn)、耐晃動和振動性試驗(yàn)及耐固體顆粒磨損試驗(yàn)等。耐晃動和