机械密封样本(双端面机械密封)

泵的密封装置主要分为两类:一类是静密封，另一类是动密封。静密封通常包括垫片密封、O形圈密封和螺纹密封。动密封主要包括软填料密封、油封密封、迷宫密封、螺旋密封、动密封和机械密封。

泄漏的原因主要有两个:一是密封面有缝隙。第二，密封部分两侧有压力差。消除或减少任何一个因素都可以防止或减少泄漏，达到密封的目的。泵的设计压力和使用压力是客观存在的，不能降低，所以解决泵的密封问题就是消除或减小密封面之间的间隙。该间隙包括密封表面之间的间隙和密封装置本身内部的间隙。

机械密封

机械密封是现代泵轴封的主要方式。虽然要达到完全无泄漏并不容易，但达到微小的、完全可以接受的泄漏是完全可能的。但是在泵的运行中经常出现尴尬的情况，那么机械密封失效的原因是什么呢？

1.机械密封材料选择不当。

机械密封的材料与输送的介质不匹配。在操作过程中，密封元件很快被腐蚀、溶解或磨损，从而失去其密封能力。因此，根据输送介质的性质选择机械密封的材料是保证其密封功能和正常寿命的前提。

2.机械密封冲洗情况不符合设计要求。

输送易结晶或有细颗粒的介质时，必须用一定压力和流量的冲洗液冲洗，否则其结晶或颗粒会加速密封副的磨损，影响密封副磨损后的自动补偿，造成泄漏。因此，根据输送介质的性质，不仅要配置相应的冲洗管道，还要安装具有监测和调节功能的仪表和装置，以保证冲洗液的压力和流量符合设计要求，从而维持机械密封的正常工作，这一点往往被用户所忽视。

3.机械密封的工作压力超过承载值。

每个机械密封所能承受的压力是有限的。由于对密封腔内压力测量不准确，导致密封腔内压力超过机械密封所能承受的压力，造成泄漏，这也是密封失效的常见原因之一。

4.机械密封的工作温度不应超过其规定值。

在冷却管路的设计中，往往会因冷却介质流量不足而降低冷却效果；在没有冷却管路的设计中，由于密封腔内截留空气体，机械密封往往处于干摩擦状态。在这两种情况下，机械密封的动密封副的工作温度都会过高，从而加速磨损，导致密封失效。

5.在使用单弹簧机械密封时，忽视弹簧旋转方向与泵转子旋转方向的正确组合也时有发生。或者是设计上没有说明，或者是组装上的疏忽。而不是因为转子的转动而增加机械密封的弹簧力，恰恰相反。结果动环和静环摩擦副压力不足，造成泄漏。

6.轴承的严重磨损或损坏造成泵轴的严重轴向移动，这也是机械密封泄漏的原因之一。随着科学技术的发展，新的密封形式和密封材料层出不穷，这必然会对泵的密封技术产生直接的影响和推动。长寿命、零泄漏的泵产品将在越来越多的场合得到推广应用。

油封

油封是一种自紧式唇形密封，结构简单，体积小，成本低，维护方便，阻力矩小。既能防止介质泄漏，又能防止外界灰尘等有害物质的侵入。况且对磨损有一定的补偿能力，但不耐高压，所以一般用在低压场合。油封应安装在轴上，制造精度为H8 ~ H9，表面粗糙度为1.6 ~ 0.8微米，表面硬化处理。密封介质不应含有固体颗粒和杂质，否则油封和轴会很快磨损，密封失效。

垫圈密封

垫片是离心泵静密封的基本部件，应用范围很广。垫片的选型主要取决于泵的输送介质、温度、压力和腐蚀性等因素。温度和压力不高时，一般选用非金属密封垫片；在中压和高温下，应选择非金属和金属组合垫片。非金属垫片在泵中应用广泛，材料一般有纸、橡胶、聚四氟乙烯。当温度不超过120℃，压力在1.0Mpa以下时，一般采用绿壳纸或模压纸垫片。如果输送介质是油，温度在-30 ~ 110℃，一般选用耐老化性能好的丁腈橡胶。当输送介质在-50 ~ 200℃时，选择氟橡胶较为合适。因为耐油耐热，所以机械强度也是它的主要特点。

在化工泵中，由于输送的是腐蚀性介质，一般采用聚四氟乙烯作为垫片材料。随着泵在越来越多领域的应用，输送介质的种类也越来越多。因此，在选择垫片材料时，应查阅相关资料或通过实验做出正确选择。

垫片失效的主要原因如下:1 .垫片材料内部结构或厚度不均匀，使用有裂纹或褶皱的纸板，使垫片本身形成缝隙。当作用在垫圈上的力产生的弹性变形不足以完全填充这些间隙时，泄漏是不可避免的。2.垫圈的材料不适合输送的介质。由于由泵输送的化学产品的化学性质的多样性，并且为了提高燃油的燃烧值或改变其燃烧后的产物，通过向燃油中添加少量添加剂来改变燃油的一些性质，选择适合于输送介质的垫圈材料是不容易的，因此，由于不相容性造成的垫圈的侵蚀，经常发生泄漏。

3.作用在密封垫上的压力不足。密封面上总有微观不规则，有时在密封面上加工几个环形槽。如果确保密封，必须在密封垫圈上施加足够的压力，使其弹性或塑性变形，以填充这些间隙。各种垫片材料的压紧力通常在密封垫片生产厂家的样品或产品说明书中给出，也可以通过实验确定。装配时达不到垫片所需的压紧力，或正常运行中因振动导致压紧螺栓松动而使压紧力降低，以及垫片材料因老化变形而失去原有弹性，都会使垫片失效，造成泄漏。

o形密封圈

橡胶O形圈通常用于泵中。因为其形状非常简单，所以易于制造且成本低。无论O型圈的整体尺寸有多大，它的截面尺寸都很小(只有几毫米)，所以重量轻，用料少，使用方便，安装拆卸方便。更突出的优点是O型圈密封能力好，适用范围广。静密封工作压力可达100MPa以上，动密封工作压力可达30Mpa。适用温度为-60 ~ 200℃，可满足各种介质的要求。因此，它被广泛应用于泵的设计中。

o形圈安装在凹槽和密封面之间，具有一定的压缩量，由此产生的回弹力使密封光滑面和凹槽底部产生初始压应力。从而起到密封的作用。当密封液体的压力增加时，O形圈的变形也增加，因此传递到密封表面的压力也增加，密封效果也增加。这就是O型圈具有良好密封能力的原因。

O型圈密封虽然可靠，但如果不注意使用条件，也会出现泄漏。通常有以下几种情况:1。O形圈的凹槽尺寸超差，特别是深度尺寸过大，使O形圈安装后压缩变形不足，影响密封能力。一般O型圈安装后的压缩变形量应在18%-22%之间。当截面尺寸较大时，相对压缩变形较小，而当截面尺寸较小时，相对压缩变形较大。2.O形圈的公称尺寸与实际安装尺寸相差太大，以至于O形圈在拉伸后截面尺寸减小的情况下工作，导致压缩变形不足而泄漏。3.安装O形圈时，O形圈会被刮伤并泄漏，因为密封面的入口处没有光滑的倒角或圆角。4.O型密封圈的材质不适合密封介质，被腐蚀后会失效。5.O型圈使用时间过长会老化变质，弹性降低后会失效。因此，在设备大修时，一般会更换O型圈。此外，O形圈的硬度以及凹槽和密封面的粗糙度也影响O形圈的密封效果。

填料密封

将具有可压缩性和弹性的填料放入填料函中，将压盖的轴向压紧力转化为径向密封力，从而起到密封作用。这种密封方式叫填料密封，这种填料叫密封填料。填料密封因其结构简单、更换方便、价格低廉、对转速、压力和介质的适应性广而被广泛应用于泵的设计中。在常温下输送介质时，填料密封一般都有填料环，填料环或与泵的高压室相通，或外接一定压力的液体介质，能起到冷却、润滑、密封或冲洗的作用。

因为填料密封是一种接触密封，必然存在摩擦磨损问题。摩擦和磨损的大小主要取决于填料压盖的压紧力。压力可以提高密封效果，但会增加功耗和轴套的磨损，否则会导致更大的泄漏。因此，应根据泄漏量和泄漏介质的温度来调整压盖的压紧力，必要时应更换或补充填料。填料的合理泄漏量一般为10～20ml/min。从外部引入液体时，应保证液体具有良好的化学稳定性，不污染泵输送的介质，不与介质反应产生沉淀物和固体颗粒，与填料有良好的浸渍和持久的滞留，这样才能达到良好而持久的密封效果。

动力密封

副叶轮加停车密封泵运行时，副叶轮产生的压头平衡主叶轮出口的高压液体，从而实现密封。停车时辅助叶轮不工作，必须同时配备停车密封装置，解决停车时可能出现的泄漏。辅助叶轮的密封结构简单、可靠、寿命长、运行时不漏水。因此，它常用于输送含杂质介质的泵中。辅助叶轮良好的密封效果是有条件的，即工作压力不允许超过允许的工作压力。一旦超过，就会发生严重的泄漏。工作压力变化的主要原因是泵吸入口的压力变化。因此，带辅助叶轮密封的泵必须对泵的入口压力作出严格的规定，否则密封会失效。由于停车封条有很多种形式，失效后很容易被发现，这里就不赘述了。

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螺纹密封

泵上的密封一般有两种形式，一种是螺纹连接的垫片密封，另一种是螺纹添加填料的密封，这两种密封都是用于小直径螺纹连接的密封场合。连接垫片的密封元件是垫片，螺纹只起到提供压紧力的作用。密封效果不仅仅是垫片本身的性能。密封面的粗糙度和与螺纹孔的相对几何位置精度对密封效果也有很大影响。密封垫片在拧紧时，不仅要承受压紧力，还要承受扭矩，导致垫片变形甚至损坏。所以当垫片为非金属时，一般只适用于压力较低的场合，如果垫片为金属，适用压力可达30Mpa以上。塞子是另一种螺纹密封形式，常用于泵中。考虑到堵头制造的经济性，一般光靠螺纹的配合是起不到密封作用的。原始胶带、密封剂和其他填充物通常用于填充螺纹的密封间隙。其承载能力取决于螺纹的制造精度和材料，与堵头和螺纹孔的配合形式无关。是否使用螺纹孔和塞子& # 34；圆锥形锥体& # 34；或者& # 34；柱锥& # 34；，密封效果是一样的，只是使用面积不同。目前，这两种形式在中国被同等采用。影响密封效果的常见原因是螺纹底孔尺寸过大，导致螺纹变形变短，螺纹牙顶变宽，造成密封面减小。当密封压力升高时，就会发生泄漏，甚至螺旋塞被压出。密封介质对填料的腐蚀导致的泄漏在化工行业使用的泵中也时有发生，所以填料的选择也是密封要考虑的因素之一。

螺旋密封

螺旋密封也是动密封的一种形式，是在转轴或轴的轴套上加工螺旋槽，在轴和轴套之间填充密封介质。轴的旋转使螺旋槽产生类似于泵的输送作用，从而防止密封液体的泄漏。其密封能力与螺旋角、螺距、齿宽、齿高、齿作用长度以及轴与轴套的间隙有关。因为密封件之间没有摩擦，所以使用寿命长。但由于结构空的限制，其螺旋长度一般较短，因此密封能力有限。当泵减速使用时，其密封效果会大大降低。

迷宫密封

当设计合理、加工精良、装配完整、转速较高时，迷宫密封效果很好。然而，在实际应用中，存在许多漏洞。主要原因如下:1。密封副(如轴和轴承压盖)的配合间隙过大，这个间隙与密封效果成反比。粗糙的配合面和明显的螺旋工具痕迹也在某些情况下增加了泄漏趋势。2.轴承室内注入过多润滑油，其溢出压力超过密封阻力。

3.油窗或油位计安装位置错误，误导人们正确判断油室内的润滑油量。4.运行过程中油温的升高降低了其粘度，增加了泄漏的可能性。5.回油箱或回油孔尺寸过小，或其他障碍物阻碍堵塞液体顺利回流，造成泄漏。

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