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機械科普
機械密封形式及設計基礎知識介紹
時間: 2019-04-15 14:26 瀏覽次數:
機械密封又稱端面密封,近幾十年來,機械密封技術有了很大的發展,在石油、化工、輕工、冶金、機械、航空和原子能等工業中獲得了廣泛的應用。

 

1.機械密封的工作原理與結構
 
機械密封是靠一組研配的密封端面形成的動密封。機械密封的種類很多,但工作原理基本相同,其典型結構如圖2-14所示。
 
機械密封結構圖


機械密封主要由四大組成部分:由動環2和靜環1組成的主要動密封件,動環與泵軸一起旋轉,靜環固定在壓蓋3內,用防轉銷9來防止它轉動,靠動環與靜環的接觸端面A在運動中始終貼合,實現密封;由各靜密封點(B、C、D點)所用的〇形或V形密封圈7和8組成的輔助密封元件;由彈簧4等元件組成的壓緊元件;由傳動座5及鍵或固定銷釘6等組成的傳動元件。
 
機械密封中一般有四個可能泄漏點A、B、C和D。密封點A在動環與靜環的接觸面上,它主要靠泵內液體壓力及彈簧力將動環壓貼在靜環上,防止A點泄漏。但兩環的接觸面A上總會有少量液體泄漏,它可以形成液膜,一方面可以阻止泄漏,另一方面又可起潤滑作用。為保證兩環的端面貼合良好,兩端面必須平直光潔。密封點B在靜環與壓蓋之間,屬于靜密封點。用有彈性的0形(或V形)密封圈壓于靜環和壓蓋之間,靠彈簧力使彈性密封圈變形而密封。密封點C在動環與軸之間,此處也屬靜密封,考慮到動環可以沿軸向竄動,可采用具有彈性和自緊性的V形密封圈來密封。密封點D在密封箱與壓蓋之間,也是靜密封,可用密封圈或墊片作為密封元件。
 
從結構上看,機械密封將容易泄漏的軸封,改為較難泄漏的靜密封和端面徑向接觸的動密封。由動環端面與靜環端面相互貼合的徑向接觸動密封是決定機械密封性能和壽命的關鍵。
 
與填料密封相比,機械密封的主要優點是:泄漏量小,一般為10ml/h,僅為填料密封的1%;壽命長,一般可連續使用1~2年;運轉中不需要人工調整,能夠實現自動補償;對軸的精度和表面粗糙度要求相對較低,對軸的振動敏感性相對較小,而且軸不受磨損;功率消耗少,約為填料密封的20%~30%;密封參數高,適用范圍廣,可用于高溫、低溫、強腐蝕、高速等工況。但是,機械密封結構復雜、造價較高,對密封元件的制造要求及安裝要求較高,因此多用于對密封要求比較嚴格的場合。

二、機械密封的基本構件及其作用:
 
1、動環與靜環
 
(1)作用:保持密封面緊密貼合組成密封面防止介質泄漏。
 
(2)要求:具有良好的耐磨性和耐腐蝕性;動環要有良好的追隨性(自動補償密封面的磨損);動、靜環具有浮動性,起緩沖作用。
 
2、彈性元件:(彈簧、波紋管、蛇形套等)
 
(1)作用:起預緊、補償及緩沖的作用。
 
(2)要求:使密封面產生一個合理的比壓,保證端面摩擦副良好的貼合和動環的追隨性,材料要求耐腐蝕和疲勞。
 
3、 輔助元件(O性環、V性環、楔形環等)
 
(1)作用:主要起靜環和動環的密封作用,同時起浮動和緩沖作用 。
 
(2)要求:耐熱或耐寒并能與介質相容。
 
4、傳動件(傳動銷、傳動環、傳動座等)
 
(1)作用:將軸的轉矩傳給動環 。
 
(2)要求:材料耐磨耐腐 。
 
5、 緊固件(緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、軸套)
 
(1)作用:起到靜、動環的定位,固緊作用,保證摩擦副密封面處于正確的位置,并保持良好貼合的彈簧比壓。
 
(2)要求:注意安裝密封環的壓縮量。

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