機械密封知識 密封知識概論 機械密封課件

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1、第三章機械密封7/15/2021機械密封發(fā)展概況一、國外機械密封的第一個專利1885年出現(xiàn)于英國，1900年開始應用于軸承密封。1913年出現(xiàn)了汽輪機上使用雙端面密封的專利。1919年出現(xiàn)了單端面機械密封專利。20世紀20年代，機械密封才開始在許多冷凍裝置上得到較多的使用。20世紀50年代后期，石化、宇航與核電等行業(yè)的迅速發(fā)展，推動了機械密封的快速發(fā)展。機械密封獲得了廣泛的使用。美國、西歐、日本、前蘇聯(lián)等國家都開始系列化生產(chǎn)機械密封。20世紀60年代出現(xiàn)了非接觸式機械密封。7/15/2021機械密封發(fā)展概況1971?1974年由于宇航和核電方面的特殊要求，在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了多級密封，1

2、977年出現(xiàn)了螺旋—機械密封組合的密封、改進的中間浮動環(huán)密封、浮環(huán)—機械密封組合密封等新結(jié)構(gòu)，從而使機械密封達到新的水平。20世紀80年代隨著人們環(huán)境保護意識的提高，出現(xiàn)了新結(jié)構(gòu)、新概念、新技術(shù)、新工藝和新材料的新型機械密封。如研制出了“零泄漏”機械密封，打破了非接觸式密封總是泄漏的舊概念；開發(fā)出了上游泵送機械密封。7/15/2021機械密封發(fā)展概況二、國內(nèi)1956年蘭州煉油廠、沈陽水泵廠等單位首先試制泵用機械密封。1966年天津機械密封件廠開始生產(chǎn)機械密封。1970年出臺了“泵用機械密封系列”標準。1973年出臺了“釜用機械密封系列”標準。20世紀末，在常規(guī)機械密封的設計、生產(chǎn)方

3、面已基本達到國際水平，但在高參數(shù)、高性能材料和產(chǎn)品規(guī)格方面，仍有很大差距。7/15/2021一、機械密封的基本結(jié)構(gòu)、作用原理和特點1.定義由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)彈力（或磁力）的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。2.基本結(jié)構(gòu)機械密封一般主要由四大部分組成：①由靜止環(huán)（靜環(huán)）和旋轉(zhuǎn)環(huán)（動環(huán)）組成的一對密封端面，該密封端面有時也稱為摩擦副，是機械密封的核心；②以彈性元件（或磁性元件）為主的補償緩沖機構(gòu)；③輔助密封機構(gòu)；④使動環(huán)和軸一起旋轉(zhuǎn)的傳動機構(gòu)。第一節(jié)機械密封的基本原理7/15/2021機械密封結(jié)構(gòu)圖1—緊定螺釘；2—彈

4、簧座；3—彈簧；4—動環(huán)輔助密封圈；5—動環(huán)；6—靜環(huán)；7—靜環(huán)輔助密封圈；8—防轉(zhuǎn)銷7/15/20213.作用原理（1）動環(huán)在彈簧力和介質(zhì)壓力的作用下，與靜環(huán)的端面緊密貼合，并發(fā)生相對滑動，阻止了介質(zhì)沿端面間的徑向泄漏（泄漏點1）；（2）動環(huán)輔助密封圈阻止了介質(zhì)可能沿動環(huán)與軸之間間隙的泄漏（泄漏點2）；（3）靜環(huán)輔助密封圈阻止了介質(zhì)可能沿靜環(huán)與端蓋之間間隙的泄漏（泄漏點3）；（4）用O形圈或墊片來密封端蓋與密封腔體連接處的泄漏（泄漏點4）。機械密封的基本結(jié)構(gòu)、作用原理和特點7/15/2021從結(jié)構(gòu)上看，機械密封主要是將極易泄漏的軸向密封，改變?yōu)椴灰仔孤┑亩嗣婷芊?。由動環(huán)端面與靜環(huán)

5、端面相互貼合而構(gòu)成的動密封，是決定機械密封性能和壽命的關(guān)鍵。據(jù)統(tǒng)計，機械密封的泄漏大約有80%~95%是由于密封端面摩擦副造成的。對動環(huán)和靜環(huán)的接觸端面要求很高，我國機械行業(yè)標準JB/T4127.1—1999《機械密封技術(shù)條件》中規(guī)定：密封端面平面度不大于0.0009mm；金屬材料密封端面粗糙度Ra值應不大于0.2?m，非金屬材料密封端面粗糙度Ra值不大于0.4?m。7/15/20214.特點（1）密封性好。在長期運轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄漏量很小，據(jù)統(tǒng)計約為軟填料密封泄漏量的1%以下。（2）使用壽命長。機械密封端面由自潤滑性及耐磨性較好的材料組成，還具有磨損補償機構(gòu)。因此，密封端面

6、的磨損量在正常工作條件下很小，一般的可連續(xù)使用1?2年，特殊的可用到5?10年以上。（3）運轉(zhuǎn)中不用調(diào)整。由于機械密封靠彈簧力和流體壓力使摩擦副貼合，在運轉(zhuǎn)中即使摩擦副磨損后，密封端面也始終自動地保持貼合。因此，正確安裝后，就不需要經(jīng)常調(diào)整，使用方便，適合連續(xù)化、自動化生產(chǎn)。（4）功率損耗小。由于機械密封的端面接觸面積小，摩擦功率損耗小，一般僅為填料密封的20%?30%。（5）軸或軸套表面不易磨損。由于機械密封與軸或軸套的接觸部位幾乎沒有相對運動，因此對軸或軸套的磨損較小。機械密封的基本結(jié)構(gòu)、作用原理和特點7/15/20214.特點（6）耐振性強。機械密封由于具有緩沖功能，因此當設

7、備或轉(zhuǎn)軸在一定范圍內(nèi)振動時，仍能保持良好的密封性能。（7）密封參數(shù)高，適用范圍廣。當合理選擇摩擦副材料及結(jié)構(gòu)，加之設置適當?shù)臎_洗、冷卻等輔助系統(tǒng)的情況下，機械密封可廣泛適用于各種工況，尤其在高溫、低溫、強腐蝕、高速等惡劣工況下，更顯示出其優(yōu)越性。目前機械密封技術(shù)參數(shù)可達到如下水平：軸徑5?1000mm；使用壓力10?6?42MPa；使用溫度?200?1000℃；機器轉(zhuǎn)速可達50000r/min；密封流體壓力p與密封端面平均線速度v的乘積pv值可達1000MPa·m/s