机械密封知识 密封知识概论 机械密封课件

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1、第三章机械密封7/15/2021机械密封发展概况一、国外机械密封的第一个专利1885年出现于英国，1900年开始应用于轴承密封。1913年出现了汽轮机上使用双端面密封的专利。1919年出现了单端面机械密封专利。20世纪20年代，机械密封才开始在许多冷冻装置上得到较多的使用。20世纪50年代后期，石化、宇航与核电等行业的迅速发展，推动了机械密封的快速发展。机械密封获得了广泛的使用。美国、西欧、日本、前苏联等国家都开始系列化生产机械密封。20世纪60年代出现了非接触式机械密封。7/15/2021机械密封发展概况19711974年由于宇航和核电方面的特殊要求，在结构上出现了多级密封，1

2、977年出现了螺旋—机械密封组合的密封、改进的中间浮动环密封、浮环—机械密封组合密封等新结构，从而使机械密封达到新的水平。20世纪80年代随着人们环境保护意识的提高，出现了新结构、新概念、新技术、新工艺和新材料的新型机械密封。如研制出了“零泄漏”机械密封，打破了非接触式密封总是泄漏的旧概念；开发出了上游泵送机械密封。7/15/2021机械密封发展概况二、国内1956年兰州炼油厂、沈阳水泵厂等单位首先试制泵用机械密封。1966年天津机械密封件厂开始生产机械密封。1970年出台了“泵用机械密封系列”标准。1973年出台了“釜用机械密封系列”标准。20世纪末，在常规机械密封的设计、生产方

3、面已基本达到国际水平，但在高参数、高性能材料和产品规格方面，仍有很大差距。7/15/2021一、机械密封的基本结构、作用原理和特点1.定义由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。2.基本结构机械密封一般主要由四大部分组成：①由静止环（静环）和旋转环（动环）组成的一对密封端面，该密封端面有时也称为摩擦副，是机械密封的核心；②以弹性元件（或磁性元件）为主的补偿缓冲机构；③辅助密封机构；④使动环和轴一起旋转的传动机构。第一节机械密封的基本原理7/15/2021机械密封结构图1—紧定螺钉；2—弹

4、簧座；3—弹簧；4—动环辅助密封圈；5—动环；6—静环；7—静环辅助密封圈；8—防转销7/15/20213.作用原理（1）动环在弹簧力和介质压力的作用下，与静环的端面紧密贴合，并发生相对滑动，阻止了介质沿端面间的径向泄漏（泄漏点1）；（2）动环辅助密封圈阻止了介质可能沿动环与轴之间间隙的泄漏（泄漏点2）；（3）静环辅助密封圈阻止了介质可能沿静环与端盖之间间隙的泄漏（泄漏点3）；（4）用O形圈或垫片来密封端盖与密封腔体连接处的泄漏（泄漏点4）。机械密封的基本结构、作用原理和特点7/15/2021从结构上看，机械密封主要是将极易泄漏的轴向密封，改变为不易泄漏的端面密封。由动环端面与静环

5、端面相互贴合而构成的动密封，是决定机械密封性能和寿命的关键。据统计，机械密封的泄漏大约有80%~95%是由于密封端面摩擦副造成的。对动环和静环的接触端面要求很高，我国机械行业标准JB/T4127.1—1999《机械密封技术条件》中规定：密封端面平面度不大于0.0009mm；金属材料密封端面粗糙度Ra值应不大于0.2m，非金属材料密封端面粗糙度Ra值不大于0.4m。7/15/20214.特点（1）密封性好。在长期运转中密封状态很稳定，泄漏量很小，据统计约为软填料密封泄漏量的1%以下。（2）使用寿命长。机械密封端面由自润滑性及耐磨性较好的材料组成，还具有磨损补偿机构。因此，密封端面

6、的磨损量在正常工作条件下很小，一般的可连续使用12年，特殊的可用到510年以上。（3）运转中不用调整。由于机械密封靠弹簧力和流体压力使摩擦副贴合，在运转中即使摩擦副磨损后，密封端面也始终自动地保持贴合。因此，正确安装后，就不需要经常调整，使用方便，适合连续化、自动化生产。（4）功率损耗小。由于机械密封的端面接触面积小，摩擦功率损耗小，一般仅为填料密封的20%30%。（5）轴或轴套表面不易磨损。由于机械密封与轴或轴套的接触部位几乎没有相对运动，因此对轴或轴套的磨损较小。机械密封的基本结构、作用原理和特点7/15/20214.特点（6）耐振性强。机械密封由于具有缓冲功能，因此当设

7、备或转轴在一定范围内振动时，仍能保持良好的密封性能。（7）密封参数高，适用范围广。当合理选择摩擦副材料及结构，加之设置适当的冲洗、冷却等辅助系统的情况下，机械密封可广泛适用于各种工况，尤其在高温、低温、强腐蚀、高速等恶劣工况下，更显示出其优越性。目前机械密封技术参数可达到如下水平：轴径51000mm；使用压力10642MPa；使用温度2001000℃；机器转速可达50000r/min；密封流体压力p与密封端面平均线速度v的乘积pv值可达1000MPa·m/s