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1、了解了解机械密封机械密封的基本原理及知识的基本原理及知识一一. . 国内机械密封的发展国内机械密封的发展1. 1. 国内机械密封的发展国内机械密封的发展?(1）1959年，兰州炼油厂为解决工艺流程中泵的泄漏，开 始研制机械密封。?（2）1963年一机部通用机械所开始研究硫化氢压缩机机械 密封。?（3）1964年该所成立密封研究组，开始研究开发机械密 封，将引进设备上的机械密封国产化。?（4）60年代末期，天津市机械密封件厂成产，同期沈阳水 泵厂、上海水泵厂、大连耐酸泵厂相继成立生产机械密封 的车间。?（5）1969年10月在天津召开全国第一届密封技术交流会。?（6）1972年至1975年，一机
2、部、石油部、化工部组织泵 用机械密封联合设计。?（7）1975年一机部批准103、104、114平衡型、非平衡 型，内装式、外装式机械密封标准。1. 1. 国内机械密封的发展国内机械密封的发展?（8）70年代中期，化工部组成联合设计组，开发了202、204、205、 212等型号的釜用机械密封。以后又开发了151、152、153、154型 耐酸泵机械密封，168、169型耐碱泵机械密封。?（9）70年代后期，针对中国机械密封技术的发展，机械总开始部署 机械密封定点生产企业。?（10）90年代，西安永华机械密封件厂与美国SEALOL公司合资，上 海水泵厂机械密封分厂、大连耐酸泵厂机械密封分厂与德
3、国 BURGMANE公司，沈阳水泵厂机械密封分厂与日本皮拉公司组建合 资企业。?（11）90至年代末，中国中型系列泵用机械密封在设计上已基本赶 上国外同类产品水平。?（12）机械密封这门新技术通过100余年的发展，其应用己得到了迅 速普及，随机械密封应用领域的扩大和科学技术及工业生产进一步的 需要，机械密封的使用参数也随之迅速提高，像核电站的循环泵用机 械密封这样复杂的技术问题已经得到圆满解决。二二. . 机械密封的工作原理机械密封的工作原理? ?2.1 2.1 概念：概念：概念：概念： 机械密封又称端面机械密封又称端面 密封（密封（Mechanical SealMechanical Seal
4、），是旋），是旋 转轴用动密封。由至少一对垂直转轴用动密封。由至少一对垂直 于旋转轴线的端面在流体压力和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、补偿机构弹力（或磁力）的作用、 以及辅助密封的配合下保持贴合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并相对滑动而构成的防止流体泄 露的装置。露的装置。? ?2.2 2.2 特点：特点：特点：特点：机械密封性能可靠，机械密封性能可靠， 泄露量小，使用寿命长，功耗泄露量小，使用寿命长，功耗 低，毋须经常维修，且能适应于低，毋须经常维修，且能适应于 生产过程自动化和高温、低温、生产过程自动化和高温、低温、 高压、真空、高
5、速以及各种强腐高压、真空、高速以及各种强腐 蚀性介质、含固体颗粒介质等苛蚀性介质、含固体颗粒介质等苛 刻工况的饿密封要求。刻工况的饿密封要求。2.3 2.3 机械密封的工作原理机械密封的工作原理2.3.1 2.3.1 机械密封的基本构成机械密封的基本构成2.3.1 2.3.1 机械密封的基本构成机械密封的基本构成? ?机封结构示意图机封结构示意图? ?图一图一? ?1. 1. 静环静环? ?2. 2. 动环动环? ?3.3.动环动环O O型圈型圈? ?4. 4. 传动螺钉传动螺钉? ?5. 5. 弹簧座弹簧座? ?6. 6. 弹簧弹簧? ?7. 7. 推环推环? ?8. 8. 卡簧卡簧? ?9
6、. 9. 静环静环O O型圈型圈2.3.2 2.3.2 机械密封基本元件的作用机械密封基本元件的作用? ?1. 1. 端面摩擦副端面摩擦副 （动、静环）（动、静环） 摩擦副组成密封面，要保证贴合紧密以防止介质泄露。要求摩擦摩擦副组成密封面，要保证贴合紧密以防止介质泄露。要求摩擦 副要有良好的耐磨性；动环副要有良好的耐磨性；动环( (上图中件上图中件2 )2 )应可以轴向移动，自动补偿应可以轴向移动，自动补偿 密封环磨损。静环（上图中件密封环磨损。静环（上图中件1 1 ）具有浮动性可起到缓冲作用。）具有浮动性可起到缓冲作用。 2. 2. 弹性元件（弹簧、波纹管等）弹性元件（弹簧、波纹管等） 图中
7、件图中件6 6弹簧，主要起补偿、预紧、缓冲作用，也有影响密封端弹簧，主要起补偿、预紧、缓冲作用，也有影响密封端 面产生合理比压的重要因素。要求其始终保持弹性来克服辅助密封与面产生合理比压的重要因素。要求其始终保持弹性来克服辅助密封与 传动件之摩擦和动环等的惯性、保证端面摩擦副良好的贴合和动环补传动件之摩擦和动环等的惯性、保证端面摩擦副良好的贴合和动环补 偿作用。材料要根据介质特性选择耐腐蚀、耐疲劳材质。偿作用。材料要根据介质特性选择耐腐蚀、耐疲劳材质。 3. 3. 辅助密封件（辅助密封件（O O型圈、型圈、V V型圈、楔形环等型圈、楔形环等） 图中件图中件3 3、9 9，主要起到对动静环密封的
8、作用，同时亦有浮动及缓，主要起到对动静环密封的作用，同时亦有浮动及缓 冲作用。要求静环辅助密封元件能保证静环与密封压盖之间的密封性、冲作用。要求静环辅助密封元件能保证静环与密封压盖之间的密封性、 使静环有一定的浮动性；同样要求动环辅助密封元件能保证动环与轴使静环有一定的浮动性；同样要求动环辅助密封元件能保证动环与轴 或轴套之间的密封。材料要求耐热、与介质的相容性。或轴套之间的密封。材料要求耐热、与介质的相容性。2.3.2 2.3.2 机械密封基本元件的作用机械密封基本元件的作用? ?4. 4. 传动件（传动螺钉、销、传动座等）传动件（传动螺钉、销、传动座等） 图中件图中件4 4，主要起到将轴的
9、扭矩传给动环的作用；件，主要起到将轴的扭矩传给动环的作用；件7 7起到均匀传递起到均匀传递 弹力的作用。弹力的作用。? ?5. 5. 紧固件（传动螺钉、弹簧座、轴套、压盖等）紧固件（传动螺钉、弹簧座、轴套、压盖等） 图中件图中件5 5及压盖等起到动、静环定位、紧固和盛装的作用。要求其及压盖等起到动、静环定位、紧固和盛装的作用。要求其 定位正确，保证摩擦面处于正确位置，并保持良好贴合的弹簧比压。定位正确，保证摩擦面处于正确位置，并保持良好贴合的弹簧比压。? ?6 6三三. . 机械密封的泄漏机械密封的泄漏3.1 3.1 机械密封的泄漏点机械密封的泄漏点3.1 3.1 机械密封的泄漏点机械密封的泄
10、漏点3.1 3.1 机械密封的泄漏点机械密封的泄漏点IVIVII III IIIIIIIV V3.1 3.1 机械密封的泄漏点机械密封的泄漏点? ?3.1.1 3.1.1 端面摩擦副的密封处端面摩擦副的密封处I I泄漏泄漏 此处是主要密封面，决定机械密封摩擦与密封性能的关键，同时此处是主要密封面，决定机械密封摩擦与密封性能的关键，同时 也决定机封的工作寿命。故对密封接触端面的光洁度要求较高，也决定机封的工作寿命。故对密封接触端面的光洁度要求较高， Ra=0.040.16Ra=0.040.16mm、平面度、平面度2h2mm， 通常指干运转密封。通常指干运转密封。? ?4.2 4.2 内装式和外装
11、式密封，又称内装式和外装式密封，又称 内置式与外置式密封。弹簧组内置式与外置式密封。弹簧组 件或波纹管组件安装在轴封箱件或波纹管组件安装在轴封箱 内与介质接触的密封为内装内与介质接触的密封为内装 （置）式密封，反之为外装（置）式密封，反之为外装 （置）式密封。前者可利用密（置）式密封。前者可利用密 封箱内介质压力来密封，使用封箱内介质压力来密封，使用 工作压力范围较广，后者用于工作压力范围较广，后者用于 强腐蚀、高粘度与易结晶、工强腐蚀、高粘度与易结晶、工 作压力较低场合。作压力较低场合。4.3 4.3 静止式和旋转式密封静止式和旋转式密封: : 弹簧组件或波纹管组件不随轴一起旋转的密封静止式
12、密封；弹簧组件或波纹管弹簧组件或波纹管组件不随轴一起旋转的密封静止式密封；弹簧组件或波纹管 组件随轴一起旋转的密封为旋转式密封。由于静止式密封的弹簧或波纹管不受离心组件随轴一起旋转的密封为旋转式密封。由于静止式密封的弹簧或波纹管不受离心 力影响，常用于高速机封中，线速度力影响，常用于高速机封中，线速度30m/s30m/s。4.4 4.4 内流型与外流型密封：内流型与外流型密封： 介质泄漏方向与离心力方向相反的密封为介质泄漏方向与离心力方向相反的密封为4.4 4.4 内流型密封，反之为外流型。内流型密封，反之为外流型。 4.5 4.5 平衡性与非平衡型密封：平衡性与非平衡型密封： 介质作用于单位
13、密封面上的轴向压紧力小于密封室内介质压力的密封为介质作用于单位密封面上的轴向压紧力小于密封室内介质压力的密封为 部分平衡型密封；部分平衡型密封；介质作用于单位密封面上的轴向压紧力大于或等于密封室内介介质作用于单位密封面上的轴向压紧力大于或等于密封室内介 质压力的密封为非平衡型密封。平衡型密封端面上所受的作用力随介质压力的波动质压力的密封为非平衡型密封。平衡型密封端面上所受的作用力随介质压力的波动 而变化较小，故一般用于高压密封；后者密封端面上所受的作用力随介质压力的波而变化较小，故一般用于高压密封；后者密封端面上所受的作用力随介质压力的波 动变化较大，仅用于低压密封。动变化较大，仅用于低压密封
14、。 4.6 4.6 集中大弹簧与点布小弹簧密封：集中大弹簧与点布小弹簧密封： 大弹簧密封用于用于小直径（不大于大弹簧密封用于用于小直径（不大于5010050100）低速密封，后者大轴径、高速密）低速密封，后者大轴径、高速密 封，但在强腐蚀及有大量固体颗粒的场合下，小弹簧密封易腐蚀和堵塞而失效。封，但在强腐蚀及有大量固体颗粒的场合下，小弹簧密封易腐蚀和堵塞而失效。 4.7 4.7 单端面、双端面及多端面密封：单端面、双端面及多端面密封： 只有一对摩擦副的密封为单端面密封；由两对摩擦副在密封箱内组成的密封为只有一对摩擦副的密封为单端面密封；由两对摩擦副在密封箱内组成的密封为 双端面密封；由两对以上
15、摩擦副在密封箱内组成的密封为多端面密封。双端面密封；由两对以上摩擦副在密封箱内组成的密封为多端面密封。 单密封结构简单，最为常用，双端面密封有轴向及径向双端面密封形式。同时单密封结构简单，最为常用，双端面密封有轴向及径向双端面密封形式。同时 配备冲洗冷却系统，可引入冲洗及阻封液。配备冲洗冷却系统，可引入冲洗及阻封液。下面结合本公司密封特点讲述下面结合本公司密封特点讲述西安永华集团有限公司西安永华集团有限公司机械密封技术交流机械密封技术交流西安永华集团有限公司西安永华集团有限公司企业简介企业简介西安永华集团有限公司是在原西乐机封有限公司（西安永华石化机械 配件厂与美国EG&G Sealol 公司
16、的合资企业）的基础上，全资收购世界 上最大的波纹管机封公司的股份而创建的一个代替进口焊接金属波纹管机 封为主导产品的高科技专业机械密封的制造企业。公司占地面积13000多平方米，加工设备精良，质量检测手段先 进，技术力量雄厚,管理科学有效。旨在生产国际一流的机械密封产品。 公司可以生产出从低温系列到高温系列，从单双端面机封到串联式机封以 及集装式机封和干气机封。产品的核心组件均精选进口材料，完全可以成 功替代JOHNCRANE 、BURGMANN等公司的同类产品。西安永华集团有限公司是中国密封行业的重点骨干企业，被中国石 化备品物资装配公司确定为中国石化备品配件资源市场成员厂；其设计， 开发的焊接金属波纹管机械密封产品被国家专利局授予专利产品；并先后 获国家，省，市级科学技术进步奖，优秀科技企业奖，高新企业等多项奖 励及证书，为我国机械密封产品的国产化做出了巨大的贡献。西安永华集团有限公司西安永华集团有限公司先进的技术先进的技术全面引进，消化和吸收 了美国EG&G Sealol的先进 技术，波纹片采用45度角的 先进工艺
