机械密封及密封的相关知识课件.pptx

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1、一、机械密封及密封的相关知识一、机械密封及密封的相关知识 1 1 常用的密封形式常用的密封形式 1 1、填料密封、填料密封 2 2、软填料密封、软填料密封 3 3、机械密封、机械密封 4 4、螺旋密封、螺旋密封 5 5、迷宫密封、迷宫密封 6 6、浮动环密封、浮动环密封2 机泵常用的密封形式 泵是各领域使用最广泛的通用机械之一，其品种、规格繁多，绝大多数类型的泵（磁传动泵、屏蔽泵除外）存在一个基本的共性问题 “泄漏”。v壳体壳体(法兰）泄漏属于静密封问题，容易解决，法兰）泄漏属于静密封问题，容易解决，v长期以来，人们主要致力于研究解决泵的轴封泄漏长期以来，人们主要致力于研究解决泵的轴封泄漏问题

2、。问题。泵泵轴封轴封泄漏壳体壳体3 3、填料密封主要用于机械行业中的过程机器和设备运动部、填料密封主要用于机械行业中的过程机器和设备运动部分等动密封，比如离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机、反分等动密封，比如离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机、反应釜的转轴密封和往复泵、往复式压缩机的柱塞或活塞杆，应釜的转轴密封和往复泵、往复式压缩机的柱塞或活塞杆，以及做螺旋运动阀门的阀杆与固定机体之间的密封以及做螺旋运动阀门的阀杆与固定机体之间的密封填料密封原理填料密封原理填料装入填料腔以后，经压盖对它作轴向压缩，当轴填料装入填料腔以后，经压盖对它作轴向压缩，当轴与填料有相对运动时，由于填料的塑性，使它产生径向力，与

3、填料有相对运动时，由于填料的塑性，使它产生径向力，并与轴紧密接触。与此同时，填料中浸渍的润滑剂被挤出，并与轴紧密接触。与此同时，填料中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成油膜。由于接触状态并不是特别均匀的，在接触面之间形成油膜。由于接触状态并不是特别均匀的，接触部位便出现接触部位便出现“边界润滑边界润滑”状态，称为状态，称为“轴承效应轴承效应”；而未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜，接触部位与而未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜，接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫，起阻止液流泄漏的作非接触部位组成一道不规则的迷宫，起阻止液流泄漏的作用，此称用，此称“迷宫效应迷宫效应”。这就是填料密封

4、的机理。显然，。这就是填料密封的机理。显然，良好的密封在于维持良好的密封在于维持“轴承效应轴承效应”和和“迷宫效应迷宫效应”。也就。也就是说，要保持良好的润滑和适当的压紧。若润滑不良，或是说，要保持良好的润滑和适当的压紧。若润滑不良，或压得过紧都会使油膜中断，造成填料与轴之间出现干摩擦，压得过紧都会使油膜中断，造成填料与轴之间出现干摩擦，最后导致烧轴和出现严重磨损。最后导致烧轴和出现严重磨损。填料密封材料特性：有一定的塑性。在压紧力作用下能产生一定的径向力并紧密与轴接触。有足够的化学稳定性。不污染介质，填料不被介质泡胀，填料中的浸渍剂不被介质溶解，填料本身不腐蚀密封面。自润滑性能良好。耐磨、摩

5、擦系数小。轴存在少量偏心的，填料应有足够的浮动弹性。制造简单、装填方便。4 4、机械密封、机械密封机械密封又称端面密封（机械密封又称端面密封（Mechanical SealMechanical Seal），是），是旋转轴用动密封。机械密封性能可靠，泄露量小，旋转轴用动密封。机械密封性能可靠，泄露量小，使用寿命长，功耗低，毋须经常维修，且能适应使用寿命长，功耗低，毋须经常维修，且能适应于生产过程自动化和高温、低温、高压、真空、于生产过程自动化和高温、低温、高压、真空、高速以及各种强腐蚀性介质、含固体颗粒介质等高速以及各种强腐蚀性介质、含固体颗粒介质等苛刻工况的密封要求。苛刻工况的密封要求。机械密

6、封是靠一对或几对垂直于轴作相对滑动的机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。封装置。静止组件静止组件旋转组件旋转组件 将两密封面分离开；将两密封面分离开；将两密封面分离开；将两密封面分离开；润滑两相对运动的密封面；润滑两相对运动的密封面；润滑两相对运动的密封面；润滑两相对运动的密封面；减小密封面间的摩擦系数减小密封面间的摩擦系数减小密封面间的摩擦系数减小密封面间的摩擦系数/发热量；发热量；发热量；发热量；防止介质泄露到

7、大气中去防止介质泄露到大气中去防止介质泄露到大气中去防止介质泄露到大气中去nn 密封面研磨得非常平（密封面研磨得非常平（密封面研磨得非常平（密封面研磨得非常平（1 1 1 1 到到到到 2 2 2 2 条光带条光带条光带条光带).).).).nn 密封面形成非常细的密封面形成非常细的密封面形成非常细的密封面形成非常细的 液膜液膜液膜液膜(3 (3 (3 (3 到到到到 5 5 5 5微米微米微米微米 )，起到下面所叙起到下面所叙起到下面所叙起到下面所叙的作用：的作用：的作用：的作用：动、静环和弹簧动、静环和弹簧静密封静密封一条光带0.294m用于输送气体或液体的旋转设备用于输送气体或液体的旋转

8、设备用于输送气体或液体的旋转设备用于输送气体或液体的旋转设备泵泵压缩机压缩机搅拌釜搅拌釜离心机离心机减速箱减速箱汽轮机汽轮机蒸汽透平机蒸汽透平机船艉轴船艉轴5 5、机械密封与软填料密封比较如下：、机械密封与软填料密封比较如下：优点：优点：(1)(1)密封可靠，在长期运转中密封状态很稳定，泄露量很小，其泄露约密封可靠，在长期运转中密封状态很稳定，泄露量很小，其泄露约为软填料密封的为软填料密封的1%1%；(2)(2)使用寿命长，在油、水介质中一般可达使用寿命长，在油、水介质中一般可达1 12 2年或更长，在化工介年或更长，在化工介质中一般能工作半年以上；质中一般能工作半年以上；(3)(3)擦功率消

9、耗小，其摩擦功率仅为软填料密封的擦功率消耗小，其摩擦功率仅为软填料密封的10%10%50%50%；(4)(4)轴或轴套基本上不磨损；轴或轴套基本上不磨损；(5)(5)维修周期长，端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需经常性维维修周期长，端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需经常性维修；修；(6)(6)抗振性好，对旋转轴的振动以及轴对密封腔的偏斜不敏感；抗振性好，对旋转轴的振动以及轴对密封腔的偏斜不敏感；(7)(7)适用范围广，机械密封能用于高温、低温、高压、真空、不同旋适用范围广，机械密封能用于高温、低温、高压、真空、不同旋转频率，以及各种腐蚀介质和含磨粒介质的密封。转频率，以及各种腐蚀介质和含磨

10、粒介质的密封。缺点：缺点：(1)(1)较复杂，对加工要求高；较复杂，对加工要求高；(2)(2)安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的技术水平；安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的技术水平；(3)(3)发生偶然性事故时，处理较困难；发生偶然性事故时，处理较困难；(4)(4)价高。价高。机械密封与填料密封的优缺点机械密封与填料密封的优缺点机械密封与填料密封的优缺点类别项目机械密封填料密封密封性能泄漏量小大工作寿命长短摩擦功率小大抗偏摆能力好差调整情况自动补偿不需要调整需经常调整对轴的磨损对轴基本不产生摩损对轴的摩损大产品结构复杂简单安装要求高*低现场维修困难*容易产品成本高低运行成本低高*完全集装式

11、机械密封对安装要求不高，现场维修也比较容易*完全集装式机械密封对安装要求不高，现场维修也比较容易典型的机械密封示意图典型的机械密封示意图液膜液膜3到到5微米微米人的头发人的头发动环动环静环静环60微米微米机械密封通常都有泄漏，但人眼看不见，因密机械密封通常都有泄漏，但人眼看不见，因密机械密封通常都有泄漏，但人眼看不见，因密机械密封通常都有泄漏，但人眼看不见，因密封面的液膜非常薄，泄露量非常小。而摩擦热封面的液膜非常薄，泄露量非常小。而摩擦热封面的液膜非常薄，泄露量非常小。而摩擦热封面的液膜非常薄，泄露量非常小。而摩擦热使其慢慢蒸发使其慢慢蒸发使其慢慢蒸发使其慢慢蒸发微漏微漏微漏微漏7 7、机械

12、密封的分类（、机械密封的分类（1 1）机机机机械械械械密密密密封封封封的的的的分分分分类类类类方方方方法法法法很很很很多多多多，按按按按应应应应用用用用的的的的主主主主机机机机分分分分类类类类，大大大大致致致致可可可可以以以以分分分分为为为为泵泵泵泵用用用用机机机机械械械械密密密密封封封封、釜釜釜釜用用用用机机机机械械械械密密密密封封封封、透透透透平平平平压压压压缩缩缩缩机机机机用机械密封、低温制冷机用机械密封等。用机械密封、低温制冷机用机械密封等。用机械密封、低温制冷机用机械密封等。用机械密封、低温制冷机用机械密封等。按机械密封的作用原理和结构分类按机械密封的作用原理和结构分类按机械密封的作

13、用原理和结构分类按机械密封的作用原理和结构分类（1 1）按按按按密密密密封封封封端端端端面面面面组组组组合合合合分分分分类类类类 可可可可分分分分为为为为单单单单端端端端面面面面、双双双双端端端端面面面面、多多多多端端端端面面面面机机机机械械械械密密密密封封封封，其其其其中中中中双双双双端端端端面面面面有有有有轴轴轴轴向向向向双双双双端端端端面面面面和和和和径径径径向向向向双双双双端面两种；端面两种；端面两种；端面两种；（2 2）按按按按密密密密封封封封端端端端面面面面接接接接触触触触与与与与否否否否分分分分类类类类 可可可可分分分分为为为为接接接接触触触触式式式式、非非非非接接接接触触触触式

14、式式式机机机机械械械械密密密密封封封封，其其其其中中中中非非非非接接接接触触触触式式式式机机机机械械械械密密密密封封封封又又又又分分分分为为为为流流流流体体体体动动动动压式和流体静压式两种；压式和流体静压式两种；压式和流体静压式两种；压式和流体静压式两种；（3 3）按按按按密密密密封封封封端端端端面面面面承承承承受受受受载载载载荷荷荷荷分分分分类类类类 可可可可分分分分为为为为非非非非平平平平衡衡衡衡型型型型、部部部部分平衡型、过平衡型机械密封分平衡型、过平衡型机械密封分平衡型、过平衡型机械密封分平衡型、过平衡型机械密封；机械密封的分类（机械密封的分类（2 2）（4 4）按按按按密密密密封封封

15、封是是是是否否否否装装装装在在在在腔腔腔腔体体体体内内内内侧侧侧侧或或或或外外外外侧侧侧侧 可可可可分分分分为为为为内内内内装装装装式式式式和和和和外外外外装装装装式机械密封；式机械密封；式机械密封；式机械密封；（5 5）按按按按弹弹弹弹性性性性元元元元件件件件分分分分类类类类 可可可可分分分分为为为为单单单单弹弹弹弹簧簧簧簧、多多多多弹弹弹弹簧簧簧簧、金金金金属属属属波波波波纹纹纹纹管管管管机械密封；机械密封；机械密封；机械密封；（6 6）按按按按密密密密封封封封流流流流体体体体在在在在密密密密封封封封端端端端面面面面的的的的流流流流向向向向可可可可分分分分为为为为内内内内流流流流式式式式、

16、外外外外流流流流式式式式机机机机械密封；械密封；械密封；械密封；（7 7）按按按按补补补补偿偿偿偿环环环环是是是是否否否否随随随随轴轴轴轴旋旋旋旋转转转转可可可可分分分分为为为为旋旋旋旋转转转转式式式式、非非非非旋旋旋旋转转转转式式式式机机机机械械械械密封；密封；密封；密封；（8 8）按按按按波波波波纹纹纹纹管管管管材材材材料料料料分分分分类类类类 可可可可分分分分为为为为金金金金属属属属波波波波纹纹纹纹管管管管、橡橡橡橡胶胶胶胶波波波波纹纹纹纹管管管管、聚四氟乙烯波纹管机械密封；聚四氟乙烯波纹管机械密封；聚四氟乙烯波纹管机械密封；聚四氟乙烯波纹管机械密封；（9 9）按按按按密密密密封封封封补

17、补补补偿偿偿偿力力力力分分分分类类类类 可可可可分分分分为为为为弹弹弹弹性性性性元元元元件件件件和和和和磁磁磁磁性性性性元元元元件件件件机机机机械械械械密密密密封；封；封；封；还有按使用工况、参数分类等等。还有按使用工况、参数分类等等。还有按使用工况、参数分类等等。还有按使用工况、参数分类等等。单端面密封双端面密封内装式外装式弹簧旋转式弹簧静止式内流式外流式非平衡型平衡型单弹簧多弹簧流体静压式流体动压式8 8、常用的机械密封结构型式、常用的机械密封结构型式目前，国内泵用机械密封主要有两大类，一类是我国自主开发目前，国内泵用机械密封主要有两大类，一类是我国自主开发目前，国内泵用机械密封主要有两大

18、类，一类是我国自主开发目前，国内泵用机械密封主要有两大类，一类是我国自主开发的的的的JB1472JB1472JB1472JB1472标准系列的泵用机械密封，如标准系列的泵用机械密封，如标准系列的泵用机械密封，如标准系列的泵用机械密封，如非平衡型（非平衡型（非平衡型（非平衡型（103103103103、104104104104、105105105105、GXGXGXGX等系列）等系列）等系列）等系列）、平衡型（平衡型（平衡型（平衡型（109109109109、110110110110、111111111111、GYGYGYGY等系列）等系列）等系列）等系列）；耐酸泵用耐酸泵用耐酸泵用耐酸泵用15

19、2152152152、153153153153、154154154154系列机械密封；系列机械密封；系列机械密封；系列机械密封；DBMDBMDBMDBM金属波纹管系列等金属波纹管系列等金属波纹管系列等金属波纹管系列等等，另一类是以引进的等，另一类是以引进的等，另一类是以引进的等，另一类是以引进的（符合符合符合符合ISO3069ISO3069ISO3069ISO3069标准标准标准标准）59U59U59U59U、59B59B59B59B、H7NH7NH7NH7N、M7NM7NM7NM7N、ABABABAB等等等等系列机械密封系列机械密封系列机械密封系列机械密封；另外，外装式机械密封主要有另外，外

20、装式机械密封主要有另外，外装式机械密封主要有另外，外装式机械密封主要有WB2WB2WB2WB2、152 152 152 152 等系列等系列等系列等系列耐酸泵用耐酸泵用耐酸泵用耐酸泵用机械机械机械机械密封；密封；密封；密封；金属波纹管机械密封主要以丹东克隆为代表金属波纹管机械密封主要以丹东克隆为代表金属波纹管机械密封主要以丹东克隆为代表金属波纹管机械密封主要以丹东克隆为代表DBMDBMDBMDBM 系列和以西安系列和以西安系列和以西安系列和以西安永华引进的永华引进的永华引进的永华引进的SealolSealolSealolSealol公司的公司的公司的公司的600600600600系列金属波纹管

21、机械密封系列金属波纹管机械密封系列金属波纹管机械密封系列金属波纹管机械密封；我国在推行我国在推行我国在推行我国在推行ISOISOISOISO标准过程中，各生产厂家也相继开发了一些符合标准过程中，各生产厂家也相继开发了一些符合标准过程中，各生产厂家也相继开发了一些符合标准过程中，各生产厂家也相继开发了一些符合ISO3069ISO3069ISO3069ISO3069标准（国内标准号标准（国内标准号标准（国内标准号标准（国内标准号GB/T6556GB/T6556GB/T6556GB/T6556）的机械密封系列）的机械密封系列）的机械密封系列）的机械密封系列。104型机械密封型机械密封8B型机械密封型

22、机械密封常用的机械密封基本参数常用的机械密封基本参数密封型式103、104、105、GX、59U、M7N、BIA110、111、109、59B、H7N、GYDBM、600压力（Mpa）0-0.780-2.943.0*温度()-45-+200-45-+200-100-+450转速(r/min)300030003000*双层波片工作压力可达到7.0MPa9 9、机械密封环常用的材料、机械密封环常用的材料v碳化硅（碳化硅（SiCSiC）碳化硅属于工程陶瓷，在我国是近十几年发展碳化硅属于工程陶瓷，在我国是近十几年发展起来的新型材料，由于其超强的硬度、极好的耐磨起来的新型材料，由于其超强的硬度、极好的耐

23、磨性能、导热性能和良好的耐腐蚀性能以及具有一定性能、导热性能和良好的耐腐蚀性能以及具有一定的自润滑性能，发展迅速，在相当场合，已经取代的自润滑性能，发展迅速，在相当场合，已经取代了硬质合金、氧化铝陶瓷、氮化硅等硬质材料，与了硬质合金、氧化铝陶瓷、氮化硅等硬质材料，与碳化硅配对的常用材料主要有碳石墨、硬质合金、碳化硅配对的常用材料主要有碳石墨、硬质合金、碳化硅、填充聚四氟乙烯等碳化硅、填充聚四氟乙烯等。碳化硅主要有三种类型：碳化硅主要有三种类型：a a、热压烧结碳化硅；、热压烧结碳化硅；b b、无压烧结碳化硅；无压烧结碳化硅；c c、反应烧结碳化硅。、反应烧结碳化硅。机械密封环常用的材料机械密封

24、环常用的材料v硬质合金（硬质合金（WCWC）硬质合金作为硬密封环应用极为广泛，常与碳石硬质合金作为硬密封环应用极为广泛，常与碳石墨、碳化硅、硬质合金相配对，组成密封摩擦副，墨、碳化硅、硬质合金相配对，组成密封摩擦副，密封环常用硬质合金材料主要有钴基硬质合金（如密封环常用硬质合金材料主要有钴基硬质合金（如YG6YG6、YG8YG8）和镍基硬质合金（如）和镍基硬质合金（如W7W7、YN10YN10等），钴等），钴基硬质合金与镍基硬质合金相比，硬度要高一些，基硬质合金与镍基硬质合金相比，硬度要高一些，但是镍基硬质合金的耐腐蚀性能则要好一些但是镍基硬质合金的耐腐蚀性能则要好一些。机械密封环常用的材料机

25、械密封环常用的材料v碳石墨碳石墨 碳石墨具有良好的自润滑性能、耐腐蚀碳石墨具有良好的自润滑性能、耐腐蚀性能、摩擦系数低、导热性能好，性能、摩擦系数低、导热性能好，是机械是机械密封端面摩擦副理想的材料之一，密封端面摩擦副理想的材料之一，应用广应用广泛泛。常用的常用的碳石墨碳石墨主要有主要有浸渍树脂碳石墨浸渍树脂碳石墨和和浸渍金属碳石墨浸渍金属碳石墨两类（两类（国外有免浸渍的碳国外有免浸渍的碳石墨材料石墨材料）机械密封环常用的材料机械密封环常用的材料v氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷（AlAlAlAl2 2O O O O3 3）目前，国内使用的氧化铝陶瓷大致有目前，国内使用的氧化铝陶瓷大致

26、有目前，国内使用的氧化铝陶瓷大致有目前，国内使用的氧化铝陶瓷大致有99999999瓷和瓷和瓷和瓷和95959595瓷两种；瓷两种；瓷两种；瓷两种；99999999瓷纯度高，耐腐蚀性能好，主要用于瓷纯度高，耐腐蚀性能好，主要用于瓷纯度高，耐腐蚀性能好，主要用于瓷纯度高，耐腐蚀性能好，主要用于耐耐耐耐酸泵酸泵酸泵酸泵外装式外装式外装式外装式机械密封机械密封机械密封机械密封（如（如（如（如WB2WB2WB2WB2、152152152152型等）型等）型等）型等），95959595瓷耐腐蚀性能较差，但制造成本极低，可以大批瓷耐腐蚀性能较差，但制造成本极低，可以大批瓷耐腐蚀性能较差，但制造成本极低，可以

27、大批瓷耐腐蚀性能较差，但制造成本极低，可以大批量生产，主要用于农用泵、汽车冷却泵等轻型机量生产，主要用于农用泵、汽车冷却泵等轻型机量生产，主要用于农用泵、汽车冷却泵等轻型机量生产，主要用于农用泵、汽车冷却泵等轻型机械密封械密封械密封械密封 。失效失效现象现象失失效效原原因因采采取取措措施施失失效效发生率发生率泄泄漏漏量量大大泵泵工工作作范范围围小小，易易出出现现运运行行不不稳稳或或汽汽蚀蚀现现象象，导导致致密密封封工工作作异常异常对对影影响响泵泵性性能能的的几几何何参参数数等等因因素素进进行行试试验验分分析析，提提高高泵泵的的水水力力性性能能和和工工作范围作范围，少少泵泵不不在在额额定定工工况

28、况运运行行，使使转转子子产产生生不不平平衡衡力力矩矩，导导致致转转子子出出现跳动或变形现跳动或变形提提高高水水力力性性能能的的同同时时，研研究究泵泵轴轴向向力力和和径径向向力力的的影影响响因因素素，从从结结构构等等方方面面进进行行试试验验分分析析加加以以改进以降低其不利影响改进以降低其不利影响多多泵泵在在运运行行过过程程中中，出出现现“抽抽空空”现现象象，致致使使密密封封环环“干干摩擦摩擦”运转、烧坏。运转、烧坏。采采用用密密封封系系统统，确确保保密密封封腔腔内内始始终终充充满介质满介质多多1010、泵性能和结构导致密封失效的原因分析、泵性能和结构导致密封失效的原因分析失效现象失效原因采取措施

29、失效发生率泄漏量大制造原因密封环平面度粗糙度差研磨密封环端面多密封环尺寸形位公差不好重新加工少橡胶圈尺寸公差不合要求更换橡胶圈多安装原因端面不平形、不贴合重新安装或采用集装式，减少安装多弹簧压缩量过小一般密封面之间有脏物少设计原因弹簧被泥砂、结晶、积垢等堵塞失弹增加密封辅助系统，如旋液分离器，或采取弹簧保护措施一般密封面大气侧被泄漏物堵塞结构上考虑防堵塞结构一般泵本身原因泵轴向串动量大选用高精密轴承一般泵轴偏摆过大进行静平衡试验，平衡径向力少端盖对泵轴跳动过大提高泵加工质量多密封面磨损大安装原因弹簧压缩量过大重新安装、调整弹簧压缩量一般设计选型原因密封面材料不匹配选用合理的密封面配对材料多使用

30、原因介质成分复杂应选用密封辅助系统如旋液分离器、换热器等一般泵抽空、密封面干运转确保密封腔充满介质一般1111、机械密封的选型、机械密封的选型 据国内的统计资料和国外的资料介绍，在早期失效（寿据国内的统计资料和国外的资料介绍，在早期失效（寿命极短）的机械密封中，有命极短）的机械密封中，有25-30%25-30%是因为安装问题，是因为安装问题，30%30%以上的原因是选型（用材）不当造成的。以上的原因是选型（用材）不当造成的。机机械械密密封封的的选选型型非非常常重重要要，机机械械密密封封的的选选型型主主要要考考虑虑以以下下几个方面：几个方面：（1 1）密封的工作参数：如工作压力；介质温度；工作转

31、速；密封的工作参数：如工作压力；介质温度；工作转速；（2 2）密封的介质性质：如介质粘度、润滑性、挥发性、腐蚀性等；）密封的介质性质：如介质粘度、润滑性、挥发性、腐蚀性等；（3 3）密封安装空间：如轴向尺寸、径向尺寸、内装、外装等；密封安装空间：如轴向尺寸、径向尺寸、内装、外装等；（4 4）密封的工作条件：如有无冲洗等条件。密封的工作条件：如有无冲洗等条件。机械密封的选型机械密封的选型机械密封的选型步骤大致是：机械密封的选型步骤大致是：机械密封的选型步骤大致是：机械密封的选型步骤大致是：（1 1 1 1）根据工作压力确定采用平衡型还是非平衡型结构；根据工作压力确定采用平衡型还是非平衡型结构；根

32、据工作压力确定采用平衡型还是非平衡型结构；根据工作压力确定采用平衡型还是非平衡型结构；（2 2 2 2）根据密封介质的性质，如易燃、易爆、有毒、贵）根据密封介质的性质，如易燃、易爆、有毒、贵）根据密封介质的性质，如易燃、易爆、有毒、贵）根据密封介质的性质，如易燃、易爆、有毒、贵重等确定选用双端面还是单端面机械密封；重等确定选用双端面还是单端面机械密封；重等确定选用双端面还是单端面机械密封；重等确定选用双端面还是单端面机械密封；（3 3 3 3）根据工作转速确定采用补偿环旋转式还是非旋转式；）根据工作转速确定采用补偿环旋转式还是非旋转式；）根据工作转速确定采用补偿环旋转式还是非旋转式；）根据工作

33、转速确定采用补偿环旋转式还是非旋转式；（4 4 4 4）根据现场使用条件确定是否需要或选用）根据现场使用条件确定是否需要或选用）根据现场使用条件确定是否需要或选用）根据现场使用条件确定是否需要或选用哪哪哪哪种密封辅助种密封辅助种密封辅助种密封辅助系统；系统；系统；系统；（5 5 5 5）根据介质的腐蚀性等确定机械密封使用的材料。）根据介质的腐蚀性等确定机械密封使用的材料。）根据介质的腐蚀性等确定机械密封使用的材料。）根据介质的腐蚀性等确定机械密封使用的材料。11、泵用机械密封的发展趋势、泵用机械密封的发展趋势pp近近近近些些些些年年年年来来来来，在在在在机机机机械械械械密密密密封封封封领领领领

34、域域域域的的的的研研研研究究究究主主主主要要要要主主主主要要要要集集集集中中中中在在在在两两两两个个个个方方方方面：面：面：面：高高高高参参参参数数数数密密密密封封封封 高高高高参参参参数数数数密密密密封封封封一一一一直直直直是是是是密密密密封封封封行行行行业业业业的的的的发发发发展展展展方方方方向向向向，如如如如干干干干气气气气密密密密封封封封，超超超超大大大大直直直直径径径径密密密密封封封封，超超超超高高高高压压压压密密密密封封封封等等等等等等等等，主主主主要要要要是是是是随随随随着着着着石石石石化化化化产产产产品品品品的的的的进进进进一一一一步步步步深深深深加加加加工工工工，装装装装置置

35、置置参参参参数数数数越越越越来来来来越越越越高高高高，原原原原子子子子能能能能行行行行业业业业单单单单机机机机功功功功率率率率越越越越来来来来越越越越大大大大，研研研研究究究究这这这这类类类类密密密密封封封封一一一一方方方方面面面面是是是是拓拓拓拓宽宽宽宽机机机机械械械械密密密密封封封封的的的的应应应应用用用用领领领领域域域域，另一方面也是满足这些行业的需要。另一方面也是满足这些行业的需要。另一方面也是满足这些行业的需要。另一方面也是满足这些行业的需要。研研研研究究究究如如如如何何何何提提提提高高高高机机机机械械械械密密密密封封封封的的的的工工工工作作作作可可可可靠靠靠靠性性性性和和和和延延延

36、延长长长长机机机机械械械械密密密密封的使用寿命。封的使用寿命。封的使用寿命。封的使用寿命。集装式机械密封集装式机械密封 集装式机械密封就是研究提高机械密封可靠性的产物。集装式机械密封就是研究提高机械密封可靠性的产物。集装式机械密封就是研究提高机械密封可靠性的产物。集装式机械密封就是研究提高机械密封可靠性的产物。所所所所谓谓谓谓集集集集装装装装式式式式机机机机械械械械密密密密封封封封就就就就是是是是通通通通过过过过密密密密封封封封自自自自带带带带轴轴轴轴套套套套和和和和端端端端盖盖盖盖将将将将单单单单（双双双双）端端端端面面面面机机机机械械械械密密密密封封封封组组组组合合合合在在在在一一一一起起

37、起起，为为为为整整整整体体体体安安安安装装装装形形形形式式式式，如图所示：如图所示：如图所示：如图所示：集装式机械密封与普通机械密封的优缺点集装式机械密封与普通机械密封的优缺点 类别类别项目项目普通机械密封普通机械密封集装式集装式机械密封机械密封产品结构一般合理安装方式产品为各个分散的零部件，到泵厂进行安装产品在制造厂完全集装为一个整体安装人员技术要求高低安装时间长短密封可靠性低高安装成功率低（容易碰伤精密研磨抛光的密封端面）高安装速度慢快试验要求装配泵后进行试验在生产厂进行试验集装式机械密封是目前国际上正在大力推集装式机械密封是目前国际上正在大力推广的机械密封结构形式，主要是集装式机广的机械

38、密封结构形式，主要是集装式机械密封的优点非常明显，在美国石油学会械密封的优点非常明显，在美国石油学会API682API682标准中明确规定必须（只能）使用标准中明确规定必须（只能）使用集装式机械密封，并且建议尽量使用双端集装式机械密封，并且建议尽量使用双端面集装式机械密封。面集装式机械密封。集装式机械密封集装式机械密封密封辅助系统密封辅助系统强化密封辅助系统的作用和功能，强化密封辅助系统的作用和功能，APIAPI标标准中，在很多场合，强调合理使用密封辅准中，在很多场合，强调合理使用密封辅助系统，改善密封的工作环境，可以极大助系统，改善密封的工作环境，可以极大地延长机械密封的使用寿命，提高机械密

39、地延长机械密封的使用寿命，提高机械密封的可靠性，有很多密封辅助系统还带有封的可靠性，有很多密封辅助系统还带有报警、保护等装置，在一些危险、关键工报警、保护等装置，在一些危险、关键工位，多使用二次应急密封。位，多使用二次应急密封。干气密封 干气密封于1979年由JONH CRANE（约翰克兰）公司研制成功，时至今日，干气密封技术在离心式压缩机等高速流体机械上已获得了广泛应用，干气密封在结构上与普通机械密封相比，干气密封的旋转环与静止环密封端面较宽；在旋转环或静止环端面上加工出特殊形状的流体动压槽，如螺旋槽、圆弧槽、T形槽等，槽深一般在10-9m数量级。具有动压槽的环通常采用SiC为材料，不具动压

40、槽的环采用C石墨作为材料。干气密封的原理干气密封的原理 螺螺旋旋槽槽干干气气密密封封说说明明干干气气密密封封的的运运行行原原理理。当当旋旋转转环环高高速速旋旋转转时时，旋旋转转环环或或静静止止环环端端面面上上的的螺螺旋旋槽槽将将外外径径处处的的高高压压气气体体向向下下泵泵入入密密封封端端面面间间，气气体体由由外外径径向向中中心心流流动动，而而密密封封坝坝节节制制气气体体流流向向中中心心，于于是是气气体体被被压压缩缩引引起起压力升高，在槽根处形成高压区。压力升高，在槽根处形成高压区。端面气膜压力形成开启力，在密封稳定运转时，端面气膜压力形成开启力，在密封稳定运转时，开启力与由作用在补偿环背面的气

41、体压力和弹簧开启力与由作用在补偿环背面的气体压力和弹簧力形成的闭合力平衡，密封保持非接触、无磨损力形成的闭合力平衡，密封保持非接触、无磨损运转。如果出现某些扰动因素使密封间隙减小，运转。如果出现某些扰动因素使密封间隙减小，此时由螺旋槽产生的气膜压力将增大，引起开启此时由螺旋槽产生的气膜压力将增大，引起开启力增大，而闭合力不变，密封间隙将增大，直到力增大，而闭合力不变，密封间隙将增大，直到恢复平衡为止；反之，如果出现某些扰动因素使恢复平衡为止；反之，如果出现某些扰动因素使密封间隙增大，此时由螺旋槽产生的气膜压力将密封间隙增大，此时由螺旋槽产生的气膜压力将减小，引起开启力减小，而闭合力不变，密封间

42、减小，引起开启力减小，而闭合力不变，密封间隙将减小，密封将很快再次恢复平衡。干气密封隙将减小，密封将很快再次恢复平衡。干气密封的这种抵抗气膜间隙变化的能力称之为气膜刚度。的这种抵抗气膜间隙变化的能力称之为气膜刚度。泵用泵用“干气干气”密封密封qq泵用泵用泵用泵用“干气干气干气干气”密封密封密封密封流体动压机械密封流体动压机械密封流体动压机械密封的原理流体动压机械密封的原理流体动压机械密封的原理流体动压机械密封的原理上上上上世世世世纪纪纪纪7070年年年年代代代代，为为为为了了了了解解解解决决决决锅锅锅锅炉炉炉炉给给给给水水水水泵泵泵泵等等等等高高高高压压压压泵泵泵泵用用用用机机机机械械械械密密

43、密密封封封封问问问问题题题题，E.MayerE.Mayer博博博博士士士士在在在在密密密密封封封封环环环环端端端端面面面面上上上上开开开开有有有有不不不不同同同同形形形形状状状状的的的的槽，形成流体动压效应，解决高压流体密封问题槽，形成流体动压效应，解决高压流体密封问题槽，形成流体动压效应，解决高压流体密封问题槽，形成流体动压效应，解决高压流体密封问题。流体动压机械密封流体动压机械密封流流流流体体体体动动动动压压压压机机机机械械械械密密密密封封封封的的的的原原原原理理理理与与与与“干干干干气气气气”密密密密封封封封的的的的原原原原理理理理基基基基本本本本相相相相同同同同，都都都都是是是是利利利

44、利用用用用密密密密封封封封端端端端面面面面不不不不同同同同形形形形状状状状的的的的槽槽槽槽产产产产生生生生流流流流体体体体动动动动压压压压效效效效应应应应，使使使使密密密密封封封封面面面面基基基基本本本本脱脱脱脱离离离离接接接接触触触触。由由由由于于于于流流流流体体体体动动动动压压压压密密密密封封封封液液液液膜膜膜膜相相相相对对对对较较较较厚厚厚厚，因因因因此此此此，泄泄泄泄漏漏漏漏量量量量也也也也相相相相对对对对较较较较大大大大，但但但但是是是是，设设设设计计计计好好好好的的的的流流流流体体体体动动动动压压压压机机机机械械械械密密密密封封封封承承承承受受受受介介介介质质质质压压压压力力力力相

45、相相相比比比比接接接接触触触触式式式式机机机机械械械械密密密密封封封封要要要要大大大大的的的的多多多多，单单单单级级级级密密密密封封封封可以承受可以承受可以承受可以承受25MPa25MPa以上。以上。以上。以上。流体动压机械密封流体动压机械密封由于流体动压机械密封端面沟槽较深，产生的液由于流体动压机械密封端面沟槽较深，产生的液由于流体动压机械密封端面沟槽较深，产生的液由于流体动压机械密封端面沟槽较深，产生的液膜较厚，泄漏量也相对较大，近来，利用膜较厚，泄漏量也相对较大，近来，利用膜较厚，泄漏量也相对较大，近来，利用膜较厚，泄漏量也相对较大，近来，利用“干气干气干气干气”密封的浅槽原理，英国密封

46、的浅槽原理，英国密封的浅槽原理，英国密封的浅槽原理，英国CraneCrane公司开发的公司开发的公司开发的公司开发的“Laser faceLaser face”密封利用比密封利用比密封利用比密封利用比“干气干气干气干气”密封的沟槽密封的沟槽密封的沟槽密封的沟槽还要浅的沟槽产生液体动压膜，形成似接触非接还要浅的沟槽产生液体动压膜，形成似接触非接还要浅的沟槽产生液体动压膜，形成似接触非接还要浅的沟槽产生液体动压膜，形成似接触非接触的状态，达到承压能力强、泄漏量极小的密封触的状态，达到承压能力强、泄漏量极小的密封触的状态，达到承压能力强、泄漏量极小的密封触的状态，达到承压能力强、泄漏量极小的密封效果

47、。效果。效果。效果。机械密封生产许可证机械密封生产许可证在石油化工、原子能、农药等工业生产中，机在石油化工、原子能、农药等工业生产中，机在石油化工、原子能、农药等工业生产中，机在石油化工、原子能、农药等工业生产中，机械密封经常用于输送易燃、易爆、剧毒等高度械密封经常用于输送易燃、易爆、剧毒等高度械密封经常用于输送易燃、易爆、剧毒等高度械密封经常用于输送易燃、易爆、剧毒等高度危险性介质，这些介质一旦泄漏，将危及到工危险性介质，这些介质一旦泄漏，将危及到工危险性介质，这些介质一旦泄漏，将危及到工危险性介质，这些介质一旦泄漏，将危及到工厂的正常生产、环境污染、设备安全甚至人身厂的正常生产、环境污染、

48、设备安全甚至人身厂的正常生产、环境污染、设备安全甚至人身厂的正常生产、环境污染、设备安全甚至人身安全，因此，国家对机械密封件实行生产许可安全，因此，国家对机械密封件实行生产许可安全，因此，国家对机械密封件实行生产许可安全，因此，国家对机械密封件实行生产许可证制度，第一批企业于证制度，第一批企业于证制度，第一批企业于证制度，第一批企业于20042004年获得生产许可年获得生产许可年获得生产许可年获得生产许可证，截止到本月，国内（包括在中国生产的外证，截止到本月，国内（包括在中国生产的外证，截止到本月，国内（包括在中国生产的外证，截止到本月，国内（包括在中国生产的外资企业）已有资企业）已有资企业）

49、已有资企业）已有110110余家企业获得生产许可证。余家企业获得生产许可证。余家企业获得生产许可证。余家企业获得生产许可证。我国已经颁布了我国已经颁布了我国已经颁布了我国已经颁布了生产许可证法生产许可证法生产许可证法生产许可证法机械密封产品的申证单元（范围）机械密封产品的申证单元（范围）序序序序号号号号申证单元申证单元申证单元申证单元抽样单元抽样单元抽样单元抽样单元备注备注备注备注1 1弹簧式机械密封弹簧式机械密封弹簧式机械密封弹簧式机械密封 *高高高高 压（压（压（压（3MPa3MPa密封腔密封腔密封腔密封腔压力压力压力压力15MPa15MPa）补偿环辅助密封为橡补偿环辅助密封为橡补偿环辅助

50、密封为橡补偿环辅助密封为橡胶圈、聚四氟乙烯圈胶圈、聚四氟乙烯圈胶圈、聚四氟乙烯圈胶圈、聚四氟乙烯圈(环环环环)*中中中中 压（压（压（压（1MPa1MPa密封腔密封腔密封腔密封腔压力压力压力压力3MPa)3MPa)*低低低低 压（压（压（压（密封腔密封腔密封腔密封腔压力压力压力压力1MPa1MPa）2 2波纹管机械密封波纹管机械密封波纹管机械密封波纹管机械密封金属波纹管金属波纹管金属波纹管金属波纹管密封腔密封腔密封腔密封腔温度温度温度温度150150（高温）（高温）（高温）（高温）密封腔密封腔密封腔密封腔温度温度温度温度150150（低温）（低温）（低温）（低温）橡胶波纹管橡胶波纹管橡胶波纹管