機(jī)械密封(Mechanical Seal)又稱端面密封,是旋轉(zhuǎn)軸用動(dòng)密封。機(jī)械密封性能可靠,泄露量小,使用壽命長(zhǎng),功耗低,毋須經(jīng)常維修,且能適應(yīng)于生產(chǎn)過程自動(dòng)化和高溫、低溫、高壓、真
機(jī)械密封(Mechanical Seal)又稱端面密封,是旋轉(zhuǎn)軸用動(dòng)密封。機(jī)械密封性能可靠,泄露量小,使用壽命長(zhǎng),功耗低,毋須經(jīng)常維修,且能適應(yīng)于生產(chǎn)過程自動(dòng)化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、含固體顆粒介質(zhì)等苛刻工況的密封要求。一、機(jī)械密封的定義及結(jié)構(gòu)
機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸作相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力(或磁力)作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置。
如圖:常見機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)
二、機(jī)械密封的工作原理
機(jī)械密封的工作原理如圖:
它是靠彈性構(gòu)件(如彈簧或波紋管,或波紋管及彈簧組合構(gòu)件)和密封介質(zhì)的壓力在旋轉(zhuǎn)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸表面(端面)上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲壕o力,使這兩個(gè)端面緊密貼合,端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。這層液體膜具有流體動(dòng)壓力與靜壓力,起著潤(rùn)滑和平衡壓力的作用。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)時(shí),通過緊定螺釘10和彈簧2帶動(dòng)動(dòng)環(huán)3旋轉(zhuǎn)。防轉(zhuǎn)銷6固定在靜止的壓蓋4上,防止靜環(huán)7轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)密封端面磨損時(shí),動(dòng)環(huán)3連同動(dòng)環(huán)密封圈8在彈簧2推動(dòng)下,沿軸向產(chǎn)生微小移動(dòng),達(dá)到一定的補(bǔ)償能力,所以稱補(bǔ)償環(huán)。靜環(huán)不具有補(bǔ)償能力,所以稱非補(bǔ)償環(huán)。通過不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),補(bǔ)償環(huán)可由動(dòng)環(huán)承擔(dān),也可由靜環(huán)承擔(dān)。由補(bǔ)償環(huán)、彈性元件和副密封等構(gòu)成的組件稱補(bǔ)償環(huán)組件。
機(jī)械密封一般有四個(gè)密封部位(通道),如圖1-2中所示A、B、C、D。A通道是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)密封,它是機(jī)械密封裝置中的主密封,也是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。因此,對(duì)密封端面的加工要求很高,同時(shí)為了使密封端面間保持必要的潤(rùn)滑液膜,必須嚴(yán)格控制端面上的單位面積壓力,壓力過大,不易形成穩(wěn)定的潤(rùn)滑液膜,會(huì)加速端面的磨損;壓力過小,泄漏量增加。所以,要獲得良好的密封性能又有足夠壽命,一定要保證端面單位面積壓力值在最適當(dāng)?shù)姆秶?BR>
B處為靜環(huán)7與壓蓋4端面之間的密封;C處為動(dòng)環(huán)3與軸(或軸套)9配合面之間的密封,因能隨補(bǔ)償環(huán)軸向移動(dòng)并起密封作用,所以又稱副密封;D處為壓蓋與泵殼端面之間的密封。B、D、C三處是靜止密封,一般不易泄漏。
三、機(jī)械密封的特點(diǎn)
機(jī)械密封與軟填料密封相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、密封可靠
在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)很穩(wěn)定,泄露量很小,其泄露約為軟填料密封的1%;
2、使用壽命長(zhǎng)
在油、水介質(zhì)中一般可達(dá)1~2年或更長(zhǎng),在化工介質(zhì)中一般能工作半年以上;
3、擦功率消耗小
其摩擦功率僅為軟填料密封的10%~50%;
4、軸或軸套基本上不磨損;
5、維修周期長(zhǎng)
端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償,一般情況下不需經(jīng)常性維修;
6、抗振性好
對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感;
7、適用范圍廣
機(jī)械密封能用于高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉(zhuǎn)頻率,以及各種腐蝕介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)的密封。
但是機(jī)械密封也具有缺點(diǎn):
1、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,對(duì)制造加工要求高;
2、安裝與更換比較麻煩,并要求工人有一定的安裝技術(shù)水平;
3、發(fā)生偶然性事故時(shí),處理較困難;
4、一次性投資高。