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机械密封知识机械密封知识何何兵兵2014年年3月月26日日12一、密封原理和特点一、密封原理和特点1.结构结构第一节第一节机械密封原理和基本结构型式机械密封原理和基本结构型式(11)组成)组成)组成)组成3(22)固定)固定)固定)固定紧定螺钉把弹簧及动环部分固定紧定螺钉把弹簧及动环部分固定紧定螺钉把弹簧及动环部分固定紧定螺钉把弹簧及动环部分固定在轴上在轴上在轴上在轴上静环的周向固定:
静环的周向固定:
静环的周向固定:
静环的周向固定:
静环上开槽,静环上开槽,静环上开槽,静环上开槽,然后通过防转销与静环座固定。
然后通过防转销与静环座固定。
然后通过防转销与静环座固定。
然后通过防转销与静环座固定。
而静环座又与设备联在一起。
而静环座又与设备联在一起。
而静环座又与设备联在一起。
而静环座又与设备联在一起。
42.密封原理密封原理机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。
如图端面密封。
如图端面密封。
如图端面密封。
如图3-13-1所示,当轴转动时,带动了弹簧座、所示,当轴转动时,带动了弹簧座、所示,当轴转动时,带动了弹簧座、所示,当轴转动时,带动了弹簧座、弹簧压板、动环等零件一起转动,由于弹簧力的作用使弹簧压板、动环等零件一起转动,由于弹簧力的作用使弹簧压板、动环等零件一起转动,由于弹簧力的作用使弹簧压板、动环等零件一起转动,由于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上。
轴旋转时,动环与轴一起旋转,动环紧紧压在静环上。
轴旋转时,动环与轴一起旋转,动环紧紧压在静环上。
轴旋转时,动环与轴一起旋转,动环紧紧压在静环上。
轴旋转时,动环与轴一起旋转,而静环则固定在座架上静止不动,这样动环与静环相接而静环则固定在座架上静止不动,这样动环与静环相接而静环则固定在座架上静止不动,这样动环与静环相接而静环则固定在座架上静止不动,这样动环与静环相接触的环形密封面阻止了介质的泄漏。
触的环形密封面阻止了介质的泄漏。
触的环形密封面阻止了介质的泄漏。
触的环形密封面阻止了介质的泄漏。
5机械密封一般有四个密封处:
机械密封一般有四个密封处:
机械密封一般有四个密封处:
机械密封一般有四个密封处:
AA、动环与静环之间的密封、动环与静环之间的密封、动环与静环之间的密封、动环与静环之间的密封动密封动密封动密封动密封BB、动环与轴或轴套之间的密封、动环与轴或轴套之间的密封、动环与轴或轴套之间的密封、动环与轴或轴套之间的密封相对静密封相对静密封相对静密封相对静密封CC、静环与静环座之间的密封、静环与静环座之间的密封、静环与静环座之间的密封、静环与静环座之间的密封静密封静密封静密封静密封DD、静环座(压盖)与设备之间的密封、静环座(压盖)与设备之间的密封、静环座(压盖)与设备之间的密封、静环座(压盖)与设备之间的密封静密封静密封静密封静密封机械密封的主要机械密封的主要机械密封的主要机械密封的主要特点主是密封面特点主是密封面特点主是密封面特点主是密封面为垂直于旋转轴为垂直于旋转轴为垂直于旋转轴为垂直于旋转轴线的端面。
线的端面。
线的端面。
线的端面。
AABBCCDD63.基本构件基本构件(11)动环和静环)动环和静环)动环和静环)动环和静环材料材料材料材料较好的耐磨性,能有减摩作用(即较好的耐磨性,能有减摩作用(即较好的耐磨性,能有减摩作用(即较好的耐磨性,能有减摩作用(即ff要小)要小)要小)要小)良好的导热性,把摩擦热及时传出良好的导热性,把摩擦热及时传出良好的导热性,把摩擦热及时传出良好的导热性,把摩擦热及时传出孔隙率小,结构紧密,以免介质在压力下有渗孔隙率小,结构紧密,以免介质在压力下有渗孔隙率小,结构紧密,以免介质在压力下有渗孔隙率小,结构紧密,以免介质在压力下有渗透。
透。
透。
透。
动、静环是一对摩擦副,它们的硬度各不相同。
动、静环是一对摩擦副,它们的硬度各不相同。
动、静环是一对摩擦副,它们的硬度各不相同。
动、静环是一对摩擦副,它们的硬度各不相同。
一般动环的硬度比静环的硬度大。
动环的材料可用一般动环的硬度比静环的硬度大。
动环的材料可用一般动环的硬度比静环的硬度大。
动环的材料可用一般动环的硬度比静环的硬度大。
动环的材料可用铸铁、硬质合金、高合金钢等,在有腐蚀介质的条铸铁、硬质合金、高合金钢等,在有腐蚀介质的条铸铁、硬质合金、高合金钢等,在有腐蚀介质的条铸铁、硬质合金、高合金钢等,在有腐蚀介质的条件下可用不锈钢或不锈钢表面(端面)堆焊硬质合件下可用不锈钢或不锈钢表面(端面)堆焊硬质合件下可用不锈钢或不锈钢表面(端面)堆焊硬质合件下可用不锈钢或不锈钢表面(端面)堆焊硬质合金、陶瓷等;静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏金、陶瓷等;静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏金、陶瓷等;静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏金、陶瓷等;静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏合金等,也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。
合金等,也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。
合金等,也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。
合金等,也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。
7配对方法:
配对方法:
配对方法:
配对方法:
当介质粘度小,润滑性差时,采用金属配各种非金当介质粘度小,润滑性差时,采用金属配各种非金当介质粘度小,润滑性差时,采用金属配各种非金当介质粘度小,润滑性差时,采用金属配各种非金属(因为大多数非金属材料都有自润滑作用);当属(因为大多数非金属材料都有自润滑作用);当属(因为大多数非金属材料都有自润滑作用);当属(因为大多数非金属材料都有自润滑作用);当介质粘度较大时,采用金属与金属配对。
介质粘度较大时,采用金属与金属配对。
介质粘度较大时,采用金属与金属配对。
介质粘度较大时,采用金属与金属配对。
加工精度加工精度加工精度加工精度由于摩擦副的端面要起密封作用,并且摩擦环要相由于摩擦副的端面要起密封作用,并且摩擦环要相由于摩擦副的端面要起密封作用,并且摩擦环要相由于摩擦副的端面要起密封作用,并且摩擦环要相互滑动摩擦,故端面的加工精度影响着密封的效果互滑动摩擦,故端面的加工精度影响着密封的效果互滑动摩擦,故端面的加工精度影响着密封的效果互滑动摩擦,故端面的加工精度影响着密封的效果和使用寿命。
和使用寿命。
和使用寿命。
和使用寿命。
8(22)弹簧加荷装置)弹簧加荷装置)弹簧加荷装置)弹簧加荷装置(33)辅助密封元件)辅助密封元件)辅助密封元件)辅助密封元件型式:
型式:
型式:
型式:
OO形、形、形、形、VV形、矩形等形、矩形等形、矩形等形、矩形等作用:
作用:
作用:
作用:
产生压紧力,保持动、静环端面紧密接触,且产生压紧力,保持动、静环端面紧密接触,且产生压紧力,保持动、静环端面紧密接触,且产生压紧力,保持动、静环端面紧密接触,且是一个缓冲元件,可以补偿轴的跳动及加工误差而引是一个缓冲元件,可以补偿轴的跳动及加工误差而引是一个缓冲元件,可以补偿轴的跳动及加工误差而引是一个缓冲元件,可以补偿轴的跳动及加工误差而引起的摩擦面不贴合。
起的摩擦面不贴合。
起的摩擦面不贴合。
起的摩擦面不贴合。
把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧比压比压比压比压ppss,那么,那么,那么,那么ppss的作用有两点:
的作用有两点:
的作用有两点:
的作用有两点:
起动停车或介质压起动停车或介质压起动停车或介质压起动停车或介质压力波动时,使密封面维持足够的比压;力波动时,使密封面维持足够的比压;力波动时,使密封面维持足够的比压;力波动时,使密封面维持足够的比压;克服密封圈克服密封圈克服密封圈克服密封圈与轴的摩擦力,保持动环沿轴向移动,以补偿端面的与轴的摩擦力,保持动环沿轴向移动,以补偿端面的与轴的摩擦力,保持动环沿轴向移动,以补偿端面的与轴的摩擦力,保持动环沿轴向移动,以补偿端面的磨损。
磨损。
磨损。
磨损。
因此有人把机械密封定义为:
机械密封是一种带有缓因此有人把机械密封定义为:
机械密封是一种带有缓因此有人把机械密封定义为:
机械密封是一种带有缓因此有人把机械密封定义为:
机械密封是一种带有缓冲机构,并通过与旋转轴大体冲机构,并通过与旋转轴大体冲机构,并通过与旋转轴大体冲机构,并通过与旋转轴大体垂直做垂直做垂直做垂直做相对转动的密封相对转动的密封相对转动的密封相对转动的密封端面进行密封的装置。
端面进行密封的装置。
端面进行密封的装置。
端面进行密封的装置。
9优优优优点点点点密封可靠,在一个较长的使用期中,不会泄漏或很少密封可靠,在一个较长的使用期中,不会泄漏或很少密封可靠,在一个较长的使用期中,不会泄漏或很少密封可靠,在一个较长的使用期中,不会泄漏或很少泄漏;泄漏;泄漏;泄漏;使用寿命长,正确选择摩擦副材料和比压的机械密封使用寿命长,正确选择摩擦副材料和比压的机械密封使用寿命长,正确选择摩擦副材料和比压的机械密封使用寿命长,正确选择摩擦副材料和比压的机械密封可用可用可用可用22225555年,最长的达年,最长的达年,最长的达年,最长的达9999年;年;年;年;维修周期长,在正常工作的情况下,不需要维修;维修周期长,在正常工作的情况下,不需要维修;维修周期长,在正常工作的情况下,不需要维修;维修周期长,在正常工作的情况下,不需要维修;摩擦功率消耗少;摩擦功率消耗少;摩擦功率消耗少;摩擦功率消耗少;轴或轴套不受磨损;轴或轴套不受磨损;轴或轴套不受磨损;轴或轴套不受磨损;对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感;对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感;对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感;对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感;适用范围广,能用于低温、高温、高真空、高压、各适用范围广,能用于低温、高温、高真空、高压、各适用范围广,能用于低温、高温、高真空、高压、各适用范围广,能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
4.机械密封的优缺点:
(与软填料密封比较)机械密封的优缺点:
(与软填料密封比较)机械密封的优缺点:
(与软填料密封比较)机械密封的优缺点:
(与软填料密封比较)缺点缺点缺点缺点结构较复杂,对制造加工要求高;结构较复杂,对制造加工要求高;结构较复杂,对制造加工要求高;结构较复杂,对制造加工要求高;安装与更换比较麻烦,要求工人有一定的安装技术水平;安装与更换比较麻烦,要求工人有一定的安装技术水平;安装与更换比较麻烦,要求工人有一定的安装技术水平;安装与更换比较麻烦,要求工人有一定的安装技术水平;发生偶然事故时,处理比较困难;发生偶然事故时,处理比较困难;发生偶然事故时,处理比较困难;发生偶然事故时,处理比较困难;一次性投资高。
一次性投资高。
一次性投资高。
一次性投资高。
10比较比较软填料密封软填料密封机械密封机械密封泄漏量泄漏量180450ml/h一般为软填料密封的一般为软填料密封的摩擦功率损失摩擦功率损失机械密封为软填料密封的机械密封为软填料密封的1050轴磨损轴磨损有磨损,用久后要更换有磨损,用久后要更换几乎无磨损几乎无磨损维护及寿命维护及寿命要经常维护,更换填料,个别情况要经常维护,更换填料,个别情况每班换一次每班换一次寿命很长,很少需要维修寿命很长,很少需要维修高参数高参数高压、高温、高真空、高转速、大高压、高温、高真空、高转速、大直径密封不能解决直径密封不能解决可以可以加工及安装加工及安装加工苛求一般,填料更换方便加工苛求一般,填料更换方便动、静环表面粗糙度及平直度要动、静环表面粗糙度及平直度要求高,不易加工,成本高,装拆求高,不易加工,成本高,装拆不便不便对材料要求对材料要求一般一般动、静环要求较高动、静环要求较高表表表表3-13-1机械密封与填料密封的比
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- 机械 密封 知识