機械密封的基本結構、作用原理和要求

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所屬分類:密封百科

機械密封是一種依靠彈性元件對靜、動環端面密封副的預緊和介質壓力與彈性元件壓力的壓緊而達到密封的軸向端面密封裝置(圖1),故又稱端面密封。

機械密封的基本結構

構成機械密封的基本元件有:端面密封副(靜環1和動環2)、彈性元件(如彈簧4)、輔助密封(如O形圈8和9、傳動件(如傳動銷3和傳動螺釘7、防轉件(如防轉銷10和緊固件(如彈簧座5、推環12、壓蓋11、緊定螺釘6與軸套13)。

機械密封基本元件的作用和要求

1、端面密封副(靜、動環)

端面密封副的作用是使密封面緊密貼合,防止介質泄漏。它要求靜、動環具有良好的耐磨性,動環可以軸向靈活地移動,自動補償密封面磨損,使之與靜環良好地貼合;靜環具有浮動性,起緩沖作用。為此密封面要求有良好的加工質量,保證密封副有良好的貼合性能。

2、彈性元件(彈簧、波紋管、隔膜)

它主要起預緊、補償和緩沖的作用,要求始終保持足夠的彈性來克服輔助密封和傳動件的摩擦和動環等的慣性,保證端面密封副良好的貼合和動環的追隨性,材料要求耐腐蝕、耐疲勞。

3、輔助密封(O形圈、V形圈、U形圈、楔形圈和異形圈)

它主要起靜環和動環的密封作用,同時也起到浮動和緩沖作用。要求靜環的密封元件能保證靜環與壓蓋之間的密封性和靜環有一定的浮動性,動環的密封元件能保證動環與軸或軸套之間的密封性和動環的浮動性。材料要求耐熱、耐寒并能與介質相容。

4、傳動件(傳動銷、傳動環、傳動座、傳動鍵、傳動突耳或牙嵌式聯結器)

它起到將軸的轉矩傳給動環的作用。材料要求耐磨和耐腐蝕。

5、緊固件(緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套)

它起到靜、動環的定位、緊固的作用。要求軸向定位正確,保證一定的彈簧壓縮量,使密封副的密封面處于正確的位置并保持良好的貼合。同時要求拆裝方便、容易就位、能重復利用。與輔助密封配合處,安裝密封圈要有導向倒角和壓彈量,應特別注意動環輔助密封件與軸套配合處要求耐磨損和耐腐蝕,有必要時與軸套配合處可采用硬面覆層。

6、防轉件(防轉銷)

它起到防止靜環轉動和脫出的作用。要求有足夠的長度,防止靜環在負壓下脫出,并要求正確定位,防止靜環隨動環旋轉。材料上要求耐腐蝕,在必要時中間可加四氟乙烯套,以免損壞碳石墨靜環。

機械密封的可能泄漏途徑

1、密封副密封面I處泄漏

這是主要密封面,是決定機械密封摩擦、磨損和密封性能的關鍵,同時也決定機械密封的工作壽命。據統計,機械密封的泄漏大約有80%~95%是由于密封端面密封副造成的。因此,要求接觸面保持平行,表面粗糙度要求高,R=0.05~0.2um、平面度<0.9um。對于不同介質,要求用合適的密封副材料組合,注意耐磨損、耐腐蝕,選用合適的幾何參數(面積比和寬徑比等)和性能參數( 比壓、彈簧載荷等)。

2、靜環與壓蓋的輔助密封件II處泄漏和動環與軸(或軸套)的輔助密封III處泄漏這是輔助密封面,是決定機械密封密封性和動環追隨性的關鍵,特別是動環與軸(或軸套)密封面,首先要防止因銹蝕、水垢、結焦或化學反應物料堆積而造成動環不能動彈。

以上I、II、III處均為動密封。

3、壓蓋與密封箱體之間靜密封IV、軸套與軸靜密封V和動環鑲嵌結構配合VI處泄漏這三處均為靜密封。均應根據密封介質選用相容材料的密封墊或相應的配合。

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