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泵用機（jī）械密封介紹
發布時間：2025-7-10
八（bā）方泵業的CYZ自吸（xī）式離心油泵和3G三螺（luó）杆泵（bèng）用（yòng）的機封型號（hào）是FBD和59U的，KCB齒輪油（yóu）泵和圓弧齒輪油泵常用機械密封時EX和58U、59U。AY高溫離心（xīn）油泵用的是_的金屬波紋管的機械密（mì）封。具體使用哪種機封還得根據輸送的介質和具體的工（gōng）況來選擇。
一、機械密封概述
機械密封（端麵密封）是一種用來解決（jué）旋轉軸與機體之間密封的裝置。它是由至少一對垂直於旋轉軸線的端麵的流體壓力和補償機構彈力（或磁力）的作（zuò）用及輔助（zhù）密封的配合下保持貼合下並相對滑動而構成防止流（liú）體泄漏（lòu）的裝置，常用於泵、壓縮機、反應攪拌釜等旋（xuán）轉式流體機械，也用於齒輪箱、船舶（bó）尾軸（zhóu）等密封。因（yīn）此，機械密封是一種通用的軸封裝置。
機械密封結構多種多（duō）樣，_常用的機械密封結構是端麵密封。端麵密封的靜環、動環組成一對摩擦副，摩擦副的（de）作用（yòng）是防止介（jiè）質（zhì）泄漏。它要求靜環、動環，具（jù）有良（liáng）好的耐磨性，動環可以在軸向靈活的（de）移動，自動補償密封麵（miàn）磨損，使之與靜環良好的貼合；靜（jìng）環具有浮動性，起緩衝作用。為此，密（mì）封麵要求有良好（hǎo）的加工質量，_密封副有（yǒu）良好的貼合性能。構成機械密封的（de）基本元件（jiàn）有靜環、動環、壓蓋、推環、彈簧、定位環、軸套、動環密封圈、靜環密封（fēng）圈軸套密封圈等（děng）。
彈性元件（彈簧、波紋管）它主要起（qǐ）預緊、補償和緩衝的作用，要求始（shǐ）終（zhōng）保持足夠的彈性（xìng）來（lái）克服輔助密封和傳動件的摩擦和動環等的慣性，_端麵密封副（fù）良好的貼合和動環的追隨性，材料要求（qiú）_、耐疲勞（láo）。
輔（fǔ）助（zhù）密封（0 形圈、V形圈、U 形圈、楔（xiē）形圈和異形圈等）它主要起靜環和動環的密封（fēng）作用，同時也起到浮動和緩衝作用。要求靜環（huán）的密封元件能_靜環與（yǔ）壓蓋之間的密封性，靜環有_的浮動性，動環的密封元件能_動環與軸（zhóu）或軸套之間（jiān）的密封性和動環的浮動（dòng）性。材料要求耐熱等。
1、基本結構
1）端麵密封摩擦副（fù）
2）緩衝補賞和壓緊機構
3）輔助（zhù）密封（二級密封撓性元件）
4）傳動（dòng）機構
2、基本密封點
1）端麵主密封點
2）靜環與端蓋輔（fǔ）助密封點
3）動環與（yǔ）軸（軸套）輔助密封點
4）端蓋與泵體連接密封點
二、機械密封的優缺點
1、優點
（1）結構可靠，泄漏量可以限製到很少，隻要主密封麵的表麵（miàn）粗糙度和平直度能_達到要求，隻要材料耐磨性好，機械密封可以達到很少泄漏量，甚至肉眼看（kàn）不見泄漏。
（2）壽命長。在機械密封中，主要磨損（sǔn）部分是（shì）密封摩擦副端麵，因為密封端麵的磨損量在正（zhèng）常工作條件下不大，一（yī）般可以連續使用1～2年，特殊場合下也有用到（dào）5～10年。
（3）運轉中（zhōng）無需調整。由於（yú）機械密封靠彈簧力和流體壓（yā）力（lì）使摩擦副貼合，在（zài）運（yùn）轉（zhuǎn）中自動保持接觸（chù），裝配後_不用像普通軟填料那樣需調（diào）整壓緊。
（4）具有耐耐振性（xìng）。在轉速為3000r/min下_振幅不_過 0.05mm使用PV值不斷提高
（5）功率損（sǔn）失小。填料密封是靠盤根的壓緊在軸上或軸套上起作用的。填料密封與軸直接摩擦，填料壓（yā）的越緊（jǐn）摩（mó）擦力_越大（dà）、消耗功率也_越大。而機械密封的摩擦是處於半液摩擦（cā）狀態，摩擦係數非常的小，機械密（mì）封的功率損失是填料密封（fēng）的10～50%
（6）波紋管密封軸或軸套不受（shòu）磨損，對旋轉軸（zhóu）的（de）振擺和軸對殼體的偏斜不（bú）敏感。
（7）適（shì）用範圍（wéi）廣。當（dāng）介質易燃、易爆、有毒有害時，采用機械密封可_密封。它（tā）還（hái）適用於高溫、低溫、高壓、真空各種轉速（sù）的及腐蝕介（jiè）質的設備密封。
2、缺（quē）點
（1）如結構比填料密封複雜，加工精度要求高，並要求_的（de）安裝技術等，特別是（shì）幹氣密封的安裝要求_。而且密封技（jì）術發展的很快，新技術不斷出現給（gěi）我們維修帶來了新的課題。
（2）結構複雜、拆裝不便。與其它密封比較，機械端麵密封的（de）零件數目（mù）多，要求精（jīng）密，結構複雜。特別是在裝配方麵較困難，拆裝時要從軸端抽出密封環，_把（bǎ）機器部分（fèn）（聯軸器）或全部（bù）拆卸。這一問題目前（qián）已作了某些改進，例如采用拆裝方便並（bìng）可（kě）_裝配質量的剖分式和集裝（zhuāng）式機械密（mì）封（fēng）等。
三、機械密封的工作原理
機械密封亦稱端麵密封，是靠一對或數對垂直於軸作相對滑動的端麵在流體壓力和補償機構的（de）彈力（或（huò）磁（cí）力）作用下，依賴輔助密封的配合與另一端保（bǎo）持貼合，並（bìng）相對（duì）滑動，從而防止流體泄漏。
四、機械密封常用材（cái）料的選用
清水，常溫：（動）9Cr18，1Cr13 堆焊鈷鉻鎢（wū），鑄鐵；（靜）浸樹脂石墨，青銅（tóng），酚醛（quán）塑料。
河水（含泥沙），常溫：（動）碳化鎢，（靜（jìng））碳化鎢。
海水，常溫：（動）碳化鎢，1Cr13 堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂石墨，碳化鎢，金屬陶瓷。
過熱水 100度（dù）：（動）碳化鎢，1Cr13 堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂石墨，碳化鎢，金屬陶瓷。
汽油，潤（rùn）滑油，液（yè）態烴，常溫：（動）碳化鎢，1Cr13 堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂或（huò）錫銻合金石墨，酚醛（quán）塑料。
汽油，潤滑油，液態烴（tīng），100度（dù）：（動）碳化鎢，1Cr13 堆焊鈷鉻鎢；（靜）浸青銅或樹脂石墨。
汽油，潤滑油，液（yè）態烴，含顆粒：（動）碳化鎢；（靜（jìng））碳化鎢 。
五、密封材料的種類及用途
密封材（cái）料應（yīng）滿足密封功能的要求。由於（yú）被密封的介質不同，以及設備的工作（zuò）條件（jiàn）不同，要求密封（fēng）材料的具有不同的適應性。對密封材料的要求一般（bān）是：
1） 材料致密性好（hǎo），不易泄露介質。
2） 有適當的機械強度和（hé）硬度。
3） 壓縮性和回（huí）彈（dàn）性好，_變形小。
4） 高溫下不軟化（huà），不分解，低溫下不硬化，不脆裂。
5） 抗腐蝕性能好，在酸，堿，油（yóu）等介質中能長期工（gōng）作，其體積和硬度變化小（xiǎo），且不粘附在金屬表麵上。
6） 摩擦係數小（xiǎo），耐磨性好。
7） 具有與密封麵結合的柔軟性。
8） 耐老化性（xìng）好，經久耐用。
9） 加工製（zhì）造方便，價格便宜，取材容易。
六、機械（xiè）密封安裝、使用技術要領
1）設備轉軸的徑向跳動應≤0.04毫米，軸向竄動量不允許大於0.1毫米；
2）設備的密封部位在安裝時應保持清潔，密封（fēng）零件應進行（háng）清洗，密封端麵完好無損，防止雜質和灰塵（chén）帶入（rù）密封部位；
3）在安裝過程（chéng）中嚴禁碰（pèng）擊、敲打，以免使（shǐ）機械密（mì）封摩（mó）擦副（fù）破損而（ér）密封（fēng）失（shī）效；
4）安裝時在與（yǔ）密封相（xiàng）接觸的表（biǎo）麵應塗一層（céng）清潔的機械油，以便能順（shùn）利安裝；
5）安裝靜環壓蓋時，擰緊螺絲_受力均勻，_靜環端麵與軸（zhóu）心線的垂直要求；
6）安裝後用手推動動環，能使動環在軸上靈活移動，並有_彈性；
7）安裝後用手盤動轉（zhuǎn）軸、轉（zhuǎn）軸（zhóu）應無輕重感覺；
8）設備在（zài）運轉前_充滿介質，以防止幹摩（mó）擦（cā）而使（shǐ）密封失效。
七、機械密封（fēng）在（zài）工業方（fāng）麵發（fā）展及應用
橡（xiàng）膠是_常用的（de）密封材料。除（chú）橡（xiàng）膠外，適合於做密封材料的還有石墨等，聚四氟乙烯以及各種密封膠等。
當前采用新材料和工藝的各種機械密封的新技術，進展較快，有下列的機械密封新技術。密（mì）封麵開槽密封技術（shù）近年來，在（zài）機械（xiè）密封的密封端（duān）麵上開了各種各樣的流槽，以（yǐ）產生流體靜、動壓效應，現在還在不斷更新。
零泄漏密封技術過去總認為接觸（chù）式和非接觸式機械密封不可能達到零泄漏（lòu）（或無泄漏）。以色列利用開槽密封技術，提出零泄漏非接觸（chù）式機械端（duān）麵密封的新概念，並已用於核電站潤滑油泵中。幹運轉氣（qì）體密封技術這類密封（fēng）是將開槽密封技（jì）術用於氣體密封。上遊泵（bèng）送密封技術即利用密封麵上開流（liú）槽將下遊少量泄漏流體（tǐ）泵送回上遊。
上述幾類密封的（de）結構特點是：采用淺槽，且膜厚（hòu）和（hé）流槽的深均屬（shǔ）微米級，並采用潤滑槽，徑向密封壩和周向密封（fēng）堰組成密封和承載部分。也可（kě）以（yǐ）說（shuō）開槽密封是（shì）平（píng）麵密封和開槽（cáo）軸承的結合。其優點（diǎn）是泄漏量小（xiǎo）（甚至無（wú）泄漏）、膜厚大，消除接觸摩擦、功（gōng）耗和發（fā）熱量小。熱流體動壓密封技術它是利用各種形狀較深的密封麵流槽，造成局部熱變形，以產生流體動力楔效應。這種具有流（liú）體動壓承載能力的密封，稱之為熱流體（tǐ）動（dòng）力楔密封。
波紋管密封技術可分為成（chéng）型金屬波（bō）紋管和焊接金屬波紋管機（jī）械密封技術。
多端麵（miàn）密封技術分為雙密封、中間（jiān）環（huán）密封、多密封技（jì）術。另外還有平（píng）行麵密封技術、監控密（mì）封技術、組合（hé）密封技術等。
八、機械密封衝洗方案及特點
衝洗（xǐ）的目的在於防止雜質集積，防止氣囊形成，保持和_潤滑等，當衝洗液溫度較低時，兼有冷卻作用。衝洗的方式主要有如下：
（一）內衝洗
1、正衝洗
1）特點：利用工作主機的被（bèi）密（mì）封介質，由泵的出（chū）口端通過管路引入密封腔。
2）應（yīng）用：用於清潔流體， p1稍大於p進（jìn），當溫度高或有雜質時，可在（zài）管路（lù）上設置冷卻器、過（guò）濾器等。
2、反衝洗
1）特點：利用（yòng）工作主機的被密封介質，由泵的出口端引入密封腔，衝洗後通過（guò）管路流回泵入口。
2）應用：用於清潔流體，且（qiě）p進<p1<p出（chū），當溫度高或有雜質時，可在管路上設（shè）置冷卻器、過濾器（qì）等。
3、全（quán）衝洗
1）特點：利用工作主（zhǔ）機的被密封（fēng）介（jiè）質，由泵的出口端通（tōng）過管路引入密封腔，衝洗後再經管路流回泵入口。
（二（èr））外衝洗（xǐ）
特點（diǎn）：引入外係統與被密封介質相容的清潔流體至密（mì）封腔進行（háng）衝洗。
應用：外衝洗液壓力應比被密封介質大0.05--0.1MPa，適用於（yú）介質為高溫或固體顆（kē）粒的場合。衝洗液的流量應_帶走熱量，還需（xū）滿足衝洗的需（xū）要，不會產（chǎn）生對（duì）密封件的衝蝕（shí）。為此，需控製密封腔的（de）壓力和衝（chōng）洗的流速，一（yī）般清潔衝洗液的流速應小於5m/s；
含有顆粒的漿狀液（yè）體須小於（yú）3m/s，為達到（dào）上述的流（liú）速值，衝洗液與密封（fēng）腔壓力的差值應<0.5MPa，一般取0.05--0.1MPa，對雙端麵機械密封可取0.1--0.2MP，衝洗液進入和排出密封腔（qiāng）的孔口（kǒu）位（wèi）置，應設置在密（mì）封端麵附近，且應（yīng）在靠近動環側，為了防止石墨環（huán）被衝蝕或因冷卻不均（jun1）引起溫差變形，以及雜質堆積和結焦等，可采用切向引入或多點衝（chōng）洗.必要時，衝（chōng）洗液可以是（shì）熱水或蒸汽。
九（jiǔ）、機械密封典型失效原因分析（xī）
（一）機械密封本身問題（tí）
1、鑲裝不到位或不（bú）平整。
2、載荷係數太大或端（duān）麵比壓設計不合（hé）理（lǐ）。
3、材質選用不當。
4、密（mì）封麵不平（píng）。
5、密封（fēng）麵太寬或太窄。
（二）輔助係統（tǒng）問題
1、工況條件複雜，但沒有衝洗等輔助設施。
2、衝（chōng）洗（xǐ）管堵（dǔ）塞。
3、冷卻管結垢。
（三）介質及工（gōng）作（zuò）條件問題
1、介質腐蝕性強。
2、介質（zhì）中有固體顆粒。
3、設備抽（chōu）空（kōng）。
4、密封麵結晶。
5、介質粘度太大。
（四）泵的問（wèn）題
1、軸的加工精度不佳、串軸（zhóu）、跳動、安裝間隙過大（dà）。
2、泵開啟後振（zhèn）動太大。
3、壓蓋墊環不佳。
4、密封箱不平。
5、機械密（mì）封（fēng）安裝沒有達到應有（yǒu）的壓縮（suō）量。
十、常見的滲漏現象
機械密封滲漏（lòu）的比（bǐ）例占（zhàn）全部維修泵的50 %以上，機械密封的運行好（hǎo）壞直接影響到水泵的正常運（yùn）行，現總結分析如下：
1、周期性滲漏（lòu）
（1）泵轉子軸向竄動量大，輔助密封與軸的過盈量大，動環（huán）不能在軸上靈活移動。在泵翻轉，動、靜環磨損後，得不到補償位（wèi）移。
對策：在裝配機械密封時，軸的軸向竄動量（liàng）應小於0．1mm ，輔助密封與軸的過盈量應適中，在_徑向密封的同時，動環裝配後_能在軸上靈（líng）活移動（把動環壓（yā）向彈簧能自由地彈回來）。
（2）密封麵潤（rùn）滑油量不足引起幹摩擦或（huò）拉毛密（mì）封端麵。
對策（cè）：油室腔內潤滑油麵高度應加到高於動、靜環密封麵。
（3）轉子周（zhōu）期性振動。原因是定子與上、下端蓋未對中或葉輪和主軸不平衡，汽蝕或軸承（chéng）損壞（磨損），這種情況會（huì）縮短密封壽命和產生滲漏。
對策：可根據維修標準來糾正上述問題。
2、由於壓力產生（shēng）的（de）滲漏
（1）高壓和壓力波造成的機械密封滲漏由於彈簧比壓力及總比（bǐ）壓設計過（guò）大（dà）和密封腔內壓力_過3MPa時，會使密封端麵比壓過大，液膜難以形成，密封端麵磨損（sǔn）嚴重，發熱量增多，造成（chéng）密封麵熱變形。
對策：在裝配機封時，彈簧壓縮量_要按規定進行，不允（yǔn）許有過大（dà）或過小的現象，高（gāo）壓（yā）條件下的機械密封（fēng）應采取措施。為使端麵受力（lì）合理（lǐ），盡（jìn）量減小變形，可采用硬質合金、陶瓷等耐壓強度高的材料，並加強冷卻的潤滑措施。
（2）真空狀態運行造成的機械（xiè）密封滲漏泵在起動、停機過程中，由於泵進口堵塞，抽送介質中含有氣體等原（yuán）因，有（yǒu）可能使（shǐ）密封腔出現負壓，密封腔內（nèi）若是負壓，會引起密封端麵幹摩擦，內裝式機械密封會產（chǎn）生（shēng）漏氣（水）現象，真空密封與正壓（yā）密（mì）封的（de）不同點在於密封對象的方（fāng）向性差異（yì），而且機械密封也有（yǒu）其某一方向的適應性。
對策（cè）：采（cǎi）用雙端麵機械密封（fēng），這樣有助於_潤滑條件，提高密封性能。
3、由於介質引起的滲漏
（1）大多數潛汙（wū）泵機械密封拆解後，靜環（huán）和動環的輔（fǔ）助密封件無彈性，有的已經腐爛，造成了機封（fēng）的大量滲漏甚至有磨軸（zhóu）的（de）現象。由於（yú）高溫、汙水中的弱酸（suān）、弱堿對靜（jìng）環和動環輔助橡膠密（mì）封件的腐蝕作用，造成了機械滲漏過大，動、靜環（huán）橡膠密封圈材料為丁腈—40 ，不（bú）_，不耐（nài）酸堿，當汙水為酸性堿性時易腐蝕。
對（duì）策：對腐蝕性介（jiè）質，橡（xiàng）膠件應選用_、耐弱酸、弱堿的氟橡膠。
（2）固體顆粒雜質引起（qǐ）的機械密封滲漏如果固體顆粒進入密封端麵，將會劃（huá）傷（shāng）或加快（kuài）密封（fēng）端麵的磨損，水垢和油汙在軸（套）表麵的堆積（jī）速度_過摩（mó）擦副的磨損速度，致使動環不能補償磨耗位移，硬對硬摩擦（cā）副的運轉（zhuǎn）壽（shòu）命要比硬對石墨摩擦副的長，因（yīn）為固體顆粒（lì）會嵌入石墨密封環的密封（fēng）麵內。
對策：在固（gù）體顆粒容易（yì）進入的位置應選用碳化鎢對碳化鎢（wū）摩擦副的機械密封。
4、因其他問題引起的機（jī）械密封滲漏
機（jī）械密（mì）封（fēng）中還存在設計、選擇、安裝等不夠合理的地方。
（1）彈簧壓縮量_要按規定進行，不允許有過大或過小的（de）現象，誤差±2mm ，壓縮量過大增加端麵比壓，摩擦（cā）熱量過多，造（zào）成密封麵熱（rè）變形和加速端麵磨損，壓縮量過小動靜環（huán）端麵比壓不足（zú），則不能密封。
（2）安裝（zhuāng）動環（huán）密封圈的軸（或軸套）端麵及安裝靜環密封（fēng）圈的密封壓蓋（或殼體）的端（duān）麵應倒角並修光，以免裝配時（shí）碰傷（shāng）動靜環密（mì）封圈（quān）。
十一、機封（fēng）正常運行和維護問題
1、啟動前的準備工作及注意事項（xiàng）
a 全麵檢查機械密封，以及附屬裝置和管線（xiàn）安裝是否_，是否符合技術要求。
b 機械密（mì）封啟動前進行（háng）靜壓試驗，檢查機械密（mì）封是否有泄漏現象。若泄漏較多，應查清（qīng）原因設（shè）法消除。如仍無效，則應（yīng）拆卸檢查並重新安裝。一般靜壓試（shì）驗（yàn）壓力用2-3公斤（jīn）/平方厘米。
c 按泵旋向盤車，檢查是否輕快均勻。如盤車吃力或不動時，則應檢查裝配尺寸（cùn）是否錯誤，安（ān）裝（zhuāng）是（shì）否合理。
2、安裝與停（tíng）運（yùn）
a 啟動前應保持密封腔內充滿液體。對於輸送凝固的（de）介質時，應用蒸（zhēng）氣將密封腔加熱（rè）使介質熔化。啟動前_盤車，以防止（zhǐ）突然啟動而造成軟環碎裂。
b 對於利用泵外封油係統的機械密封，應先啟動封油係（xì）統。停車後_後停止封油係統（tǒng）。
c 熱油泵停運後不能馬上停止封油腔及端麵密封的冷卻水，應待端麵密封處油溫降到80度以下時，才可以停止冷卻水，以免（miǎn）損壞密封零件。
3、運轉（zhuǎn）
a 泵啟動（dòng）後若有輕（qīng）微泄漏現象，應觀察一段時間。如（rú）連續運行4小時，泄漏量仍不減小，則應停（tíng）泵檢查。
b 泵的操作（zuò）壓力應平穩，壓力波動不大於1公斤/平（píng）方厘米。
c 泵在運轉（zhuǎn）中，應避免發生抽空現象，以免造成密封麵幹摩擦及密封破壞。
機械密封本身是一種要求較高的精密部件，對設（shè）計、機械加工、裝配質量都有很高的要求。在使用機械密（mì）封時，應分析使用機械密封（fēng）的各種因素，使機械密封適用於各種泵的技術要（yào）求和使用介質要求且有充（chōng）分的潤滑條件，這樣才能_密封長期可靠地運轉。
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