泵的機(jī)械密封形式及工作原理

泵的機(jī)械密封形式及工作原理

　　機(jī)械密封是一種限制工作流體沿轉(zhuǎn)軸泄漏的、無填料的端面密封裝置，主要由靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、彈性(或磁性)元件、傳動(dòng)元件和輔助密封圈等組成。

　　機(jī)械密封工作時(shí)是靠固定在軸上的動(dòng)環(huán)和固定在泵殼上的靜環(huán)，并利用彈性元件的彈性力和密封流體的壓力，促使動(dòng)、靜環(huán)端面的緊密貼合來實(shí)現(xiàn)密封功能的。在機(jī)械密封裝置中，壓力軸封水一方面阻止高壓泄出水，另一方面擠入動(dòng)、靜環(huán)之間維持一層流動(dòng)的潤滑液膜，使動(dòng)、靜環(huán)端面不接觸。由于流動(dòng)膜非常薄且被高壓水作用著，因此泄漏量很少。在靜環(huán)和密封壓蓋之間(B)、動(dòng)環(huán)和旋轉(zhuǎn)軸之間(C)及密封壓蓋和殼體之間(D)采用輔助密封圈，解決了這幾處泄漏點(diǎn)的密封問題。

　　一、 機(jī)械密封的工作過程：

　　靜環(huán)和密封壓蓋之間利用靜環(huán)密封膠圈密封且利用密封膠圈的彈性緊力使靜環(huán)固定在密封壓蓋上，并且利用1防轉(zhuǎn)銷防止靜環(huán)靜環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng);動(dòng)環(huán)利用彈性元件的彈性力與靜環(huán)緊密貼合在一起，動(dòng)環(huán)與軸之間利用動(dòng)環(huán)密封膠圈密封，并通過傳動(dòng)銷釘與彈性元件連接，隨彈性元件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，彈性元件通過緊固螺釘固定在軸上隨軸一起旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸通過緊固螺釘帶動(dòng)彈性元件轉(zhuǎn)動(dòng)，彈性元件通過傳動(dòng)銷釘帶動(dòng)動(dòng)環(huán)一起旋轉(zhuǎn)，這樣就使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)之間產(chǎn)生了相對(duì)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和良好的貼合接觸，達(dá)到密封的目的。

　　二、 機(jī)械密封的種類：

　　1、 安端面分為：單端面、雙端面機(jī)械密封。

　　1) 單端面機(jī)械密封：由一對(duì)密封端面組成的機(jī)械密封。結(jié)構(gòu)簡單、制造、安裝容易，一般用于介質(zhì)本身潤滑性好和允許微量泄漏的條件。

　　2) 雙端面機(jī)械密封：有兩對(duì)密封端面組成的機(jī)械密封。當(dāng)介質(zhì)本身潤滑性差、有毒、易燃、易爆、易發(fā)揮以及對(duì)泄漏量有嚴(yán)格要求時(shí)。兩端面之間引入高于介質(zhì)壓力的密封冷卻液體，進(jìn)行密封和冷卻。有可能實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的“零泄漏”。又分為軸向和徑向雙端面。

　　2、 安平衡方式分：平衡式和非平衡式機(jī)械密封。

　　1) 平衡式機(jī)械密封：能使介質(zhì)作用在密封端面上的壓力卸荷的。安卸荷程度不同分為部分平衡式(部分卸荷)和過平衡式(全部卸荷)。它能降低端面上的摩擦和磨損，減少摩擦熱，承載能力大，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般需要在軸或軸套上加工出一個(gè)臺(tái)階，成本較高。

　　2) 非平衡式機(jī)械密封：不能使介質(zhì)作用在密封端面上的壓力卸荷的。結(jié)構(gòu)簡單，介質(zhì)壓力小于0.7Mpa時(shí)廣泛使用。

　　3、 按彈簧的布置形式分：彈簧內(nèi)置式機(jī)械密封和彈簧外置式機(jī)械密封。

　　1) 彈簧內(nèi)置式機(jī)械密封：彈簧至于介質(zhì)中與介質(zhì)接觸的。易受腐蝕，易被介質(zhì)中的雜物堵塞，如果彈簧隨軸旋轉(zhuǎn)，不宜在高粘度介質(zhì)中使用。

　　2) 彈簧外置式機(jī)械密封：彈簧未至于介質(zhì)中不與介質(zhì)接觸的。使用在高腐蝕、高粘度和易結(jié)晶介質(zhì)的設(shè)備上。

　　4、 按彈簧的數(shù)量分：單彈簧式機(jī)械密封和多彈簧式機(jī)械密封。

　　1) 彈性元件(密封補(bǔ)償器)中，只有一個(gè)彈簧的?；山z較粗、耐腐蝕、固體顆粒不易在彈簧處積聚，但端面受力不均勻。

　　2) 彈性元件(密封補(bǔ)償器)中，有一組彈簧的。端面受力較均勻，易于增減彈簧個(gè)數(shù)調(diào)節(jié)彈簧力，軸向長度短，但簧絲較細(xì)，耐蝕壽命短，對(duì)安裝尺寸要求教嚴(yán)。

　　5、 按彈性元件(密封補(bǔ)償器)的形式分：旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封和靜止式機(jī)械密封。

　　1) 旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封：彈性元件(密封補(bǔ)償器)隨軸旋裝的。應(yīng)用較廣，因旋裝時(shí)易受離心力對(duì)彈簧的作用會(huì)影響密封端面的壓強(qiáng)。不適用于高轉(zhuǎn)速情況。

　　2) 靜止式機(jī)械密封：彈性元件(密封補(bǔ)償器)不隨軸旋裝的。適用于高轉(zhuǎn)速情況。適用于高轉(zhuǎn)速情形。

　　6、 按密封流體(介質(zhì))泄漏方向分：內(nèi)流式機(jī)械密封和外流式機(jī)械密封。

　　1) 密封流體(介質(zhì))在端面間泄漏的方向與離心力的方向相反。泄漏量小，密封可靠。

　　2) 密封流體(介質(zhì))在端面間泄漏的方向與離心力的方向相同。轉(zhuǎn)速較高時(shí)，為加強(qiáng)端面潤滑時(shí)使用較為合適，但介質(zhì)壓力不易過高，一般為1-2MPa。

　　7、 按密封端面的接觸方式分：接觸式和非接觸式機(jī)械密封。

　　1) 接觸式機(jī)械密封：密封端面處于邊界或半液體潤滑狀態(tài)的。結(jié)構(gòu)簡單、泄漏量少，但磨損、功耗、發(fā)熱量都較大，在高速高壓下使用受一定的限制。

　　2) 非接觸式機(jī)械密封：密封端面處于全液體潤滑狀態(tài)的。發(fā)熱量、功耗小，正常工作時(shí)沒有磨損，能在高壓高速等苛刻工況下工作，但泄漏量較大。又分為：流體靜壓非接觸式和流體動(dòng)壓非接觸式機(jī)械密封。

　　a. 流體靜壓非接觸式機(jī)械密封：利用外部引入壓力流體或被密封介質(zhì)本身，通過密封端面的壓力降產(chǎn)生流體靜壓效應(yīng)的。

　　b. 流體動(dòng)壓非接觸式機(jī)械密封：利用端面相對(duì)旋轉(zhuǎn)自行產(chǎn)生流體動(dòng)壓效應(yīng)的密封，如螺旋槽端面密封。

　　其它的還有波紋管式機(jī)械密封和單極、雙極(多極)機(jī)械密封。