機械密封(Mechanical Seal)又稱端面密封,是旋轉軸用動密封。機械密封性能可靠,泄露量小,使用壽命長,功耗低,毋須經(jīng)常維修,且能適應于生產(chǎn)過程自動化和高溫、低溫、高壓、真
機械密封(Mechanical Seal)又稱端面密封,是旋轉軸用動密封。機械密封性能可靠,泄露量小,使用壽命長,功耗低,毋須經(jīng)常維修,且能適應于生產(chǎn)過程自動化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強腐蝕性介質(zhì)、含固體顆粒介質(zhì)等苛刻工況的密封要求。一、機械密封的定義及結構
機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力(或磁力)作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。
如圖:常見機械密封的結構
二、機械密封的工作原理
機械密封的工作原理如圖:
它是靠彈性構件(如彈簧或波紋管,或波紋管及彈簧組合構件)和密封介質(zhì)的壓力在旋轉的動環(huán)和靜環(huán)的接觸表面(端面)上產(chǎn)生適當?shù)膲壕o力,使這兩個端面緊密貼合,端面間維持一層極薄的液體膜而達到密封的目的。這層液體膜具有流體動壓力與靜壓力,起著潤滑和平衡壓力的作用。
當旋轉軸9旋轉時,通過緊定螺釘10和彈簧2帶動動環(huán)3旋轉。防轉銷6固定在靜止的壓蓋4上,防止靜環(huán)7轉動。當密封端面磨損時,動環(huán)3連同動環(huán)密封圈8在彈簧2推動下,沿軸向產(chǎn)生微小移動,達到一定的補償能力,所以稱補償環(huán)。靜環(huán)不具有補償能力,所以稱非補償環(huán)。通過不同的結構設計,補償環(huán)可由動環(huán)承擔,也可由靜環(huán)承擔。由補償環(huán)、彈性元件和副密封等構成的組件稱補償環(huán)組件。
機械密封一般有四個密封部位(通道),如圖1-2中所示A、B、C、D。A通道是旋轉環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對滑動的動密封,它是機械密封裝置中的主密封,也是決定機械密封性能和壽命的關鍵。因此,對密封端面的加工要求很高,同時為了使密封端面間保持必要的潤滑液膜,必須嚴格控制端面上的單位面積壓力,壓力過大,不易形成穩(wěn)定的潤滑液膜,會加速端面的磨損;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?shù)姆秶?BR>
B處為靜環(huán)7與壓蓋4端面之間的密封;C處為動環(huán)3與軸(或軸套)9配合面之間的密封,因能隨補償環(huán)軸向移動并起密封作用,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、機械密封的特點
機械密封與軟填料密封相比具有如下優(yōu)點:
1、密封可靠
在長期運轉中密封狀態(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
在油、水介質(zhì)中一般可達1~2年或更長,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
端面磨損后可自動補償,一般情況下不需經(jīng)常性維修;
6、抗振性好
對旋轉軸的振動以及軸對密封腔的偏斜不敏感;
7、適用范圍廣
機械密封能用于高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉頻率,以及各種腐蝕介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)的密封。
但是機械密封也具有缺點:
1、結構較復雜,對制造加工要求高;
2、安裝與更換比較麻煩,并要求工人有一定的安裝技術水平;
3、發(fā)生偶然性事故時,處理較困難;
4、一次性投資高。