机械科普
机械密封形式及设计基础知识介绍
时间: 2019-04-15 14:26 浏览次数:
机械密封又称端面密封,近几十年来,机械密封技术有了很大的发展,在石油、化工、轻工、冶金、机械、航空和原子能等工业中获得了广泛的应用。

 

1.机械密封的工作原理与结构
 
机械密封是靠一组研配的密封端面形成的动密封。机械密封的种类很多,但工作原理基本相同,其典型结构如图2-14所示。
 
机械密封结构图


机械密封主要由四大组成部分:由动环2和静环1组成的主要动密封件,动环与泵轴一起旋转,静环固定在压盖3内,用防转销9来防止它转动,靠动环与静环的接触端面A在运动中始终贴合,实现密封;由各静密封点(B、C、D点)所用的〇形或V形密封圈7和8组成的辅助密封元件;由弹簧4等元件组成的压紧元件;由传动座5及键或固定销钉6等组成的传动元件。
 
机械密封中一般有四个可能泄漏点A、B、C和D。密封点A在动环与静环的接触面上,它主要靠泵内液体压力及弹簧力将动环压贴在静环上,防止A点泄漏。但两环的接触面A上总会有少量液体泄漏,它可以形成液膜,一方面可以阻止泄漏,另一方面又可起润滑作用。为保证两环的端面贴合良好,两端面必须平直光洁。密封点B在静环与压盖之间,属于静密封点。用有弹性的0形(或V形)密封圈压于静环和压盖之间,靠弹簧力使弹性密封圈变形而密封。密封点C在动环与轴之间,此处也属静密封,考虑到动环可以沿轴向窜动,可采用具有弹性和自紧性的V形密封圈来密封。密封点D在密封箱与压盖之间,也是静密封,可用密封圈或垫片作为密封元件。
 
从结构上看,机械密封将容易泄漏的轴封,改为较难泄漏的静密封和端面径向接触的动密封。由动环端面与静环端面相互贴合的径向接触动密封是决定机械密封性能和寿命的关键。
 
与填料密封相比,机械密封的主要优点是:泄漏量小,一般为10ml/h,仅为填料密封的1%;寿命长,一般可连续使用1~2年;运转中不需要人工调整,能够实现自动补偿;对轴的精度和表面粗糙度要求相对较低,对轴的振动敏感性相对较小,而且轴不受磨损;功率消耗少,约为填料密封的20%~30%;密封参数高,适用范围广,可用于高温、低温、强腐蚀、高速等工况。但是,机械密封结构复杂、造价较高,对密封元件的制造要求及安装要求较高,因此多用于对密封要求比较严格的场合。

二、机械密封的基本构件及其作用:
 
1、动环与静环
 
(1)作用:保持密封面紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。
 
(2)要求:具有良好的耐磨性和耐腐蚀性;动环要有良好的追随性(自动补偿密封面的磨损);动、静环具有浮动性,起缓冲作用。
 
2、弹性元件:(弹簧、波纹管、蛇形套等)
 
(1)作用:起预紧、补偿及缓冲的作用。
 
(2)要求:使密封面产生一个合理的比压,保证端面摩擦副良好的贴合和动环的追随性,材料要求耐腐蚀和疲劳。
 
3、 辅助元件(O性环、V性环、楔形环等)
 
(1)作用:主要起静环和动环的密封作用,同时起浮动和缓冲作用 。
 
(2)要求:耐热或耐寒并能与介质相容。
 
4、传动件(传动销、传动环、传动座等)
 
(1)作用:将轴的转矩传给动环 。
 
(2)要求:材料耐磨耐腐 。
 
5、 紧固件(紧定螺钉、弹簧座、压盖、轴套)
 
(1)作用:起到静、动环的定位,固紧作用,保证摩擦副密封面处于正确的位置,并保持良好贴合的弹簧比压。
 
(2)要求:注意安装密封环的压缩量。

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