機械密封普及版教材

機械密封原理、選用、安裝、使用知識培訓

機械密封的工作原理：

機械密封亦稱端面密封，是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力（或磁

力）作用下，依賴輔助密封的配合與另一端保持貼合，并相對滑動，從而防止流體泄漏。機械密封常用材料的選用

清水，常溫：(動)9Cr18，1Cr13

堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂石墨，青銅，酚醛塑料。

河水（含泥沙），常溫：（動）碳化鎢，（靜）碳化鎢

海水，常溫：（動）碳化鎢，1Cr13

堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂石墨，碳化鎢，金屬陶瓷。

過熱水

100度：（動）碳化鎢，1Cr13

堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂石墨，碳化鎢，金屬陶瓷。

汽油，潤滑油，液態(tài)烴，常溫：（動）碳化鎢1Cr13

堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂或錫銻合金石墨，酚醛塑料。

汽油，潤滑油，液態(tài)烴，100度：（動）碳化鎢，1Cr13

堆焊鈷鉻鎢；（靜）浸青銅或樹脂石墨。

汽油，潤滑油，液態(tài)烴，含顆粒：（動）碳化鎢；（靜）碳化鎢。密封材料的種類及用途

密封材料應滿足密封功能的要求。由于被密封的介質(zhì)不同，以及設備的工作條件不同，要求密封材料的具有不同的適應性。對密封材料的要求一般是：

1）

材料致密性好，不易泄露介質(zhì)。

2）

有適當?shù)臋C械強度和硬度。

3）

壓縮性和回彈性好，永久變形小。

4）

高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，不脆裂。

5）

抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質(zhì)中能長期工作，其體積和硬度變化小，且不粘附在金屬表面上。

6）

摩擦系數(shù)小，耐磨性好。7）

具有與密封面結合的柔軟性。

8）

耐老化性好，經(jīng)久耐用。

9）

加工制造方便，價格便宜，取材容易。

HR進口型機械密封

ST80型機械密封

機械密封安裝、使用技術要領

1)、設備轉軸的徑向跳動應≤0.04毫米，軸向竄動量不允許大于0.1毫米；

2)、設備的密封部位在安裝時應保持清潔，密封零件應進行清洗，密封端面完好無損，防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位；

3)、在安裝過程中嚴禁碰擊、敲打，以免使機械密封摩擦付破損而密封失效；

4)、安裝時在與密封相接觸的表面應涂一層清潔的機械油，以便能順利安裝；

5)、安裝靜環(huán)壓蓋時，擰緊螺絲必須受力均勻，保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求；

6)、安裝后用手推動動環(huán)，能使動環(huán)在軸上靈活移動，并有一定彈性；

7)、安裝后用手盤動轉軸、轉軸應無輕重感覺；

8)、設備在運轉前必須充滿介質(zhì)，以防止干摩擦而使密封失效；機械密封在工業(yè)方面發(fā)展及應用

橡膠是最常用的密封材料。除橡膠外，適合于做密封材料的還有石墨等，聚四氟乙烯以及各種密封膠等。

當前采用新材料和工藝的各種機械密封的新技術，進展較快，有下列的機械密封新技術。密封面開槽密封技術近年來，在機械密封的密封端面上開了各種各樣的流槽，以產(chǎn)生流體靜、動壓效應，現(xiàn)在還在不斷更新。零泄漏密封技術過去總認為接觸式和非接觸式機械密封不可能達到零泄漏（或無泄漏）。以色列利用開槽密封技術，提出零泄漏非接觸式機械端面密封的新概念，并已用于核電站潤滑油泵中。干運轉氣體密封技術這類密封是將開槽密封技術用于氣體密封。上游泵送密封技術即利用密封面上開流槽將下游少量泄漏流體泵送回上游。

上述幾類密封的結構特點是：采用淺槽，且膜厚和流槽的深均屬微米級，并采用潤滑槽，徑向密封壩和周向密封堰組成密封和承載部分。也可以說開槽密封是平面密封和開槽軸承的結合。其優(yōu)點是泄漏量小（甚至無泄漏）、膜厚大，消除接觸摩擦、功耗和發(fā)熱量小。熱流體動壓密封技術它是利用各種形狀較深的密封面流槽，造成局部熱變形，以產(chǎn)生流體動力楔效應。這種具有流體動壓承載能力的密封，稱之為熱流體動力楔密封。

波紋管密封技術可分為成型金屬波紋管和焊接金屬波紋管機械密封技術。

多端面密封技術分為雙密封、中間環(huán)密封、多密封技術。另外還有平行面密封技術、監(jiān)控密封技術、組合密封技術等。機械密封沖洗方案及特點

沖洗的目的在于防止雜質(zhì)集積，防止氣囊形成，保持和改善潤滑等，當沖洗液溫度較低時，兼有冷卻作用。沖洗的方式主要有如下：

一、內(nèi)沖洗

1、正沖洗

1）特點：利用工作主機的被密封介質(zhì)，由泵的出口端通過管路引入密封腔。

2）應用：用于清潔流體，

p1稍大于p進，當溫度高或有雜質(zhì)時，可在管路上設置冷卻器、過濾器等

2、反沖洗

1）特點：利用工作主機的被密封介質(zhì)，由泵的出口端引入密封腔，沖洗后通過管路流回泵入口。

2）應用：用于清潔流體，且p進<p1<p出，當溫度高或有雜質(zhì)時，可在管路上設置冷卻器、過濾器等。

3、全沖洗

1）特點：利用工作主機的被密封介質(zhì)，由泵的出口端通過管路引入密封腔，沖洗后再經(jīng)管路流回泵入口。

二、外沖洗

特點：引入外系統(tǒng)與被密封介質(zhì)相容的清潔流體至密封腔進行沖洗。

應用：外沖洗液壓力應比被密封介質(zhì)大0.05--0.1MPa，適用于介質(zhì)為高溫或固體顆粒的場合。沖洗液的流量應保證帶走熱量，還需滿足沖洗的需要，不會產(chǎn)生對密封件的沖蝕。為此，需控制密封腔的壓力和沖洗的流速，一般清潔沖洗液的流速應小于5m/s;含有顆粒的漿狀液體須小于3m/s，為達到上述的流速值，沖洗液與密封腔壓力的差值應<0.5MPa，一般取0.05--0.1MPa，對雙端面機械密封可取0.1--0.2MP.沖洗液進入和排出密封腔的孔口位置，應設置在密封端面附近，且應在靠近動環(huán)側，為了防止石墨環(huán)被沖蝕或因冷卻不均引起溫差變形，以及雜質(zhì)堆積和結焦等，可采用切向引入或多點沖洗.必要時，沖洗液可以是熱水或蒸汽。

JB型機械密封

92N進口型機械密封

機械密封典型失效原因分析一、機械密封本身問題1、鑲裝不到位或不平整。

2、載荷系數(shù)太大或端面比壓設計不合理。3、材質(zhì)選用不當。

4、密封面不平。

5、密封面太寬或太窄。二、輔助系統(tǒng)問題1、工況條件復雜，但沒有沖洗等輔助設施。

2、沖洗管堵塞。

3、冷卻管結垢。硬質(zhì)合金

石墨環(huán)

三、介質(zhì)質(zhì)及工作作條件問問題1、介質(zhì)質(zhì)腐蝕性性強。2、介介質(zhì)中有有固體顆顆粒。3、設設備抽空空。4、密封封面結晶晶。5、介質(zhì)質(zhì)粘度太太大。四、泵泵的問問題1、軸軸的加加工精精度不不佳、、串軸軸、跳跳動、、安裝裝間隙隙過大大。2、、泵開開啟后后振動動太大大。3、、壓蓋蓋墊環(huán)環(huán)不佳佳。4、、密封封箱不不平。。5、機機械密密封安安裝沒沒有達達到應應有的的壓縮縮量。。常見的的滲漏漏現(xiàn)象象：機械密密封滲滲漏的的比例例占全全部維維修泵泵的50%以以上，，機械械密封封的運運行好好壞直直接影影響到到水泵泵的正正常運運行，，現(xiàn)總總結分分析如如下：：周期性性滲漏漏：（1））泵轉子子軸向向竄動動量大大，輔輔助密密封與與軸的的過盈盈量大大，動動環(huán)不不能在在軸上上靈活活移動動。在在泵翻翻轉，，動、、靜環(huán)環(huán)磨損損后，，得不不到補補償位位移。。對策：：在裝裝配機機械密密封時時，軸軸的軸軸向竄竄動量量應小小于0．1mm，，輔助助密封封與軸軸的過過盈量量應適適中，，在保保證徑徑向密密封的的同時時，動動環(huán)裝裝配后后保證證能在在軸上上靈活活移動動（把把動環(huán)環(huán)壓向向彈簧簧能自自由地地彈回回來））。（2））密封面面潤滑滑油量量不足足引起起干摩摩擦或或拉毛毛密封封端面面。對策：：油室室腔內(nèi)內(nèi)潤滑滑油面面高度度應加加到高高于動動、靜靜環(huán)密密封面面。（3））轉子周周期性性振動動。原原因是是定子子與上上、下下端蓋蓋未對對中或或葉輪輪和主主軸不不平衡衡，汽汽蝕或或軸承承損壞壞（磨磨損）），這這種情情況會會縮短短密封封壽命命和產(chǎn)產(chǎn)生滲滲漏。。對策：：可根根據(jù)維維修標標準來來糾正正上述述問題題。由于壓壓力產(chǎn)產(chǎn)生的的滲漏漏：（1））高壓和和壓力力波造造成的的機械械密封封滲漏漏由于于彈簧簧比壓壓力及及總比比壓設設計過過大和和密封封腔內(nèi)內(nèi)壓力力超過過3MPa時時，會會使密密封端端面比比壓過過大，，液膜膜難以以形成成，密密封端端面磨磨損嚴嚴重，，發(fā)熱熱量增增多，，造成成密封封面熱熱變形形。對策：：在裝配配機封封時，，彈簧簧壓縮縮量一一定要要按規(guī)規(guī)定進進行，，不允允許有有過大大或過過小的的現(xiàn)象象，高高壓條條件下下的機機械密密封應應采取取措施施。為為使端端面受受力合合理，，盡量量減小小變形形，可可采用用硬質(zhì)質(zhì)合金金、陶陶瓷等等耐壓壓強度度高的的材料料，并并加強強冷卻卻的潤潤滑措措施。。（2））真空狀狀態(tài)運運行造造成的的機械械密封封滲漏漏泵在在起動動、停停機過過程中中，由由于泵泵進口口堵塞塞，抽抽送介介質(zhì)中中含有有氣體體等原原因，，有可可能使使密封封腔出出現(xiàn)負負壓，，密封封腔內(nèi)內(nèi)若是是負壓壓，會會引起起密封封端面面干摩摩擦，，內(nèi)裝裝式機機械密密封會會產(chǎn)生生漏氣氣（水水）現(xiàn)現(xiàn)象，，真空空密封封與正正壓密密封的的不同同點在在于密密封對對象的的方向向性差差異，，而且且機械械密對策：采用雙端面機械密封，這樣有助于改善潤滑條件，提高密封性能。由于介質(zhì)引引起的滲漏漏：（1）大多數(shù)潛污污泵機械密密封拆解后后，靜環(huán)和和動環(huán)的輔輔助密封件件無彈性，，有的已經(jīng)經(jīng)腐爛，造造成了機封封的大量滲滲漏甚至有有磨軸的現(xiàn)現(xiàn)象。由于于高溫、污污水中的弱弱酸、弱堿堿對靜環(huán)和和動環(huán)輔助助橡膠密封封件的腐蝕蝕作用，造造成了機械械滲漏過大大，動、靜靜環(huán)橡膠密密封圈材料料為丁腈——40，，不耐高溫溫，不耐酸酸堿，當污污水為酸性性堿性時易易腐蝕。對策：對腐蝕性介介質(zhì)，橡膠膠件應選用用耐高溫、、耐弱酸、、弱堿的氟氟橡膠。（2）固體顆粒雜雜質(zhì)引起的的機械密封封滲漏如果果固體顆粒粒進入密封封端面，將將會劃傷或或加快密封封端面的磨磨損，水垢垢和油污在在軸（套））表面的堆堆積速度超超過摩擦副副的磨損速速度，致使使動環(huán)不能能補償磨耗耗位移，硬硬對硬摩擦擦副的運轉轉壽命要比比硬對石墨墨摩擦副的的長，因為為固體顆粒粒會嵌入石石墨密封環(huán)環(huán)的密封面面內(nèi)。對策：在固體顆粒粒容易進入入的位置應應選用碳化化鎢對碳化化鎢摩擦副副的機械密密封。因其他問題題引起的機機械密封滲滲漏：機械密封中中還存在設設計、選擇擇、安裝等等不夠合理理的地方。。（1）彈簧壓縮量量一定要按按規(guī)定進行行，不允許許有過大或或過小的現(xiàn)現(xiàn)象，誤差差±2mm，壓縮縮量過大增增加端面比比壓，摩擦擦熱量過多多，造成密密封面熱變變形和加速速端面磨損損，壓縮量量過小動靜靜環(huán)端面比比壓不足，，則不能密密封。（2））安裝裝動動環(huán)環(huán)密密封封圈圈的的軸軸（（或或軸軸套套））端端面面及及安安裝裝靜靜環(huán)環(huán)密密封封圈圈的的密密封封壓壓蓋蓋（（或或殼殼體體））的的端端面面應應倒倒角角并并修修光光，，以以免免裝裝配配時時碰碰傷傷動動靜靜環(huán)環(huán)密密封封圈圈。機封封正正常常運運行行和和維維護護問問題題1.啟啟動動前前的的準準備備工工作作及及注注意意事事項項a.全面面檢檢查查機機械械密密封封，，以以及及附附屬屬裝裝置置和和管管線線安安裝裝是是否否齊齊全全，，是是否否符符合合技技術術要要求求。。b.機械械密密封封啟啟動動前前進進行行靜靜壓壓試試驗驗，，檢檢查查機機械械密密封封是是否否有有泄泄漏漏現(xiàn)現(xiàn)象象。。若若泄泄漏漏較較多多，，應應查查清清原原因因設設法法消消除除。。如如仍仍無無效效，，則則應應拆拆卸卸檢檢查查并并重重新新安安裝裝。。一一般般靜靜壓壓試試驗驗壓壓力力用用2-3公公斤斤/平平方方厘厘米米。。c.按泵旋旋向盤盤車，，檢查查是否否輕快快均勻勻。如如盤車車吃力力或不不動時時，則則應檢檢查裝裝配尺尺寸是是否錯錯誤，，安裝裝是否否合理理。M74-DH10進口口型機機械密密封2.安安裝與與停運運a.啟動前前應保保持密密封腔腔內(nèi)充充滿液液體。。對于于輸送送凝固固的介介質(zhì)時時，應應用蒸蒸氣將將密封封腔加加熱使使介質(zhì)質(zhì)熔化化。啟啟動前前必須須盤車車，以以防止止突然然啟動動而造造成軟軟環(huán)碎碎裂。。b.