最新ch3-机械密封改概述教学讲义PPT课件.ppt

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1、ch3-机械密封改概述一、密封原理和特点1.结构第一节机械密封原理和基本结构型式(1)组成静环部件动环部件2(2)固定紧定螺钉把弹簧座固定在轴上静环的周向固定:静环上开槽,然后通过防转销与静环座固定。而静环座又与设备联在一起。3配对方法:当介质粘度小,润滑性差时,采用金属配各种非金属(因为大多数非金属材料都有自润滑作用);当介质粘度较大时,采用金属与金属配对。加工精度由于摩擦副的端面要起密封作用,并且摩擦环要相互滑动摩擦,故端面的加工精度影响着密封的效果和使用寿命。要求较高。7(2)弹簧加荷装置(3)辅助密封元件型式

2、:O形、V形、矩形等作用:产生压紧力,保持动、静环端面紧密接触,且是一个缓冲元件,可以补偿轴的跳动及加工误差而引起的摩擦面不贴合。再进一步,如果我们把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧比压ps,那么ps的作用有两点:①起动停车或介质压力波动时,使密封面维持足够的比压;②克服密封圈与轴的摩擦力,保持动环沿轴向移动,以补偿端面的磨损。因此有人把机械密封定义为:机械密封是一种带有缓冲机构,并通过与旋转轴大体垂直并做相对转动的密封端面进行密封的装置。8优点密封可靠,在一个较长的使用期中,不会泄漏或很少泄漏;使用寿命

3、长,正确选择摩擦副材料和比压的机械密封可用2—5年,最长的达9年;维修周期长,在正常工作的情况下,不需要维修;摩擦功率消耗少;轴或轴套不受磨损;对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感;适用范围广,能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。4.机械密封的优缺点:(与软填料密封比较)缺点结构较复杂,对制造加工要求高;安装与更换比较麻烦,要求工人有一定的安装技术水平;发生偶然事故时,处理比较困难;一次性投资高。9二、结构类型按介质泄漏方向分为内流式和外流式。内流式:介质沿半径方向从端

4、面外周向内泄者称为内流式。外流式:介质沿半径方向从端面内周向外泄者称为外流式。内流式的泄漏方向与离心力方向相反,离心力阻碍着流体的泄漏,因而内流式泄漏比外流式泄漏量小。于是,有固体颗粒的情况尤其应该采用内流式。这样可防止固体颗粒进入摩擦面。1、内流式和外流式(图3-2)10按弹簧是否与介质接触分为内装式和外装式。内装式是弹簧置于工作介质之内,外装式是弹簧置于工作介质之外。2、内装式和外装式(如图3-3)11主要按介质作用在端面的载荷程度分。3、平衡型和非平衡型当不计摩擦副间反压力及密封圈摩擦力时,作用在端面上的比压为

5、:式中:Pc—端面比压,是指作用于密封面环带的单位面积上净剩的闭合力,它主要取决于密封结构型式和介质压力。P——介质压力Ps——弹簧比压(弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力)d2d1db12其中:Ae——流体介质作用的有效载荷面积A——接触面积(密封环带面积)K——载荷系数,动环的轴向受压面积与端面接触面积之比。d1、d2——密封环带内、外径db——平衡直径(介质压力在补偿环辅助密封处的有效作用直径)减小动环的轴向受压面积,可将流体压力施加在摩擦副端面上的载荷部分甚至全部卸除。这一方法称为卸荷。因此K表示的是介质产

6、生的比压加到摩擦副上的载荷程度。根据d1、d2和db的不同,K有不同的值。(图3-4)d2d1db13K≥1非平衡型0

7、愈大,K愈小,由于介质引起的端面比压愈小,虽然磨损很小,但不易保证密封;反之β愈小,K愈大,端面磨损加剧并发热,甚至有咬坏的危险,那密封就失效了。因此根据经验与试验,β不宜超过0.5。15按弹簧的运转状态分为旋转式与静止式。旋转式:即是弹簧装置及轴的结构简单,径向尺寸较小。高转速情况下,弹簧及其它转动零件产生的离心力很大,动平衡要求高,有的介质经强烈搅拌后易结晶,对于这种情况宜采用静止式较适宜。4、旋转式与静止式16单弹簧又称大弹簧,即是在密封装置中仅有一个弹簧与轴同中心安装。多弹簧又称小弹簧,即是在密封装置中有数个

8、弹簧沿圆周均匀分布。一般说负荷较轻而且大量生产的密封采用单弹簧为佳,小量生产且在严格的条件下使用时,则都采用多弹簧。4、单弹簧与多弹簧17按摩擦面对数分为单端面、双端面和多端面。单端面:指在密封机构中仅有一对摩擦副。双端面:指在密封机构中有两对摩擦副,且两对摩擦副处于相同封液压力下(图3-5)。密封机构中有两对以上的摩擦副且密封腔的压力逐渐降低

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