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机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。
图1机械密封结构
主要由四部分组成:
由动环和静环组成密封端面,有时称摩擦副;
由弹性元件为主要零件组成的缓冲补偿机构,其作用使密封面更贴合;
附助密封圈,其中有动环和静环密封圈;
使动环随轴旋转的传动机构。如果是集装式的机械密封还应该有轴套、动环压盖和轴套与轴之间的密封圈。
常用机械密封结构如图1所示。由静止环(静环)1、旋转环(动环)2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成,防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。
机械密封中流体可能泄漏的途径有如图1中的a、b、c、d四个通道。c、d泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封,二者均属静密封。
b通道是旋转环与轴之间的密封,当端面摩擦磨损后,它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动,实际上仍然是一个相对静密封。因此,这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。静密封元件最常用的有橡胶0形圈或聚四***乙烯v形圈,而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封,有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四***乙烯或金属波纹管的结构。
a通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封,它是机械密封装置中的主密封,也是决定机械密封性能和寿命的关键。因此,对密封端面的加工要求很高,同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜,必须严格腔制端面上的单位面积压力,压力过大,不易形成稳定的润滑液膜,会加速端面的磨损;压力过小,泄漏量增加。所以,要获得良好的密封性能又有足够寿命,在设计和安装机械密封时,一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围;还有一点静密封就是轴套与轴之间的密封。
简单来说,即机械密封有四个静密封点:轴套与轴\动环与轴套/静环与压盖/压盖与密封腔;
一个动密封点:动静环密封面