Question

机械密封原理与结构

Answer 1

一、基本概念 

(1）机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置，它是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）的作用及辅助密封的配合下，保持贴合并相对滑动而构成防止流体泄漏的装置，常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械，也用于齿轮箱、船舶尾轴等密封。因此，机械密封是一种通用的轴封装置。

(2）机械密封结构多种多样，最常用的机械密封结构是端面密封，见下图。端面密封的静环、动环组成一对摩擦副，摩擦副的作用是防止介质泄漏。它要求静环、动环具有良好的耐磨性，动环可以在轴向灵活地移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用。为此，密封面要求有良好的加工质量，保证有良好的贴合性能。 构成机械密封的基本元件有静环、动环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈、静环密封圈、轴套密封圈等。

(3）弹性元件(弹簧、波纹管）主要起预紧、补偿和缓冲的作用，要求始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦、动环等的惯性，保证端面密封副贴合良好和动环的追随性，材料要求耐腐蚀、耐疲劳。

(4）辅助密封(O形圈、V形圈、U形圈、楔形圈和异形圈等）主要起静环和动环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用。要求静环的密封元件能保证静环与压盖之间的密封性，静环有一定的浮动性；动环的密封元件能保证动环与轴或轴套之间的密封性和动环的浮动性。材料要求耐热、耐寒并能与介质相容。

(5）传动件(传动销、传动环、传动座、传动键、传动突耳或牙嵌式连接器）起到将轴的转矩传给动环的作用。材料要求耐磨和耐腐蚀。

(6）紧固件(紧固螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套）起到静环、动环的定位和紧固的作用。要求轴向定位正确，保证一定的弹簧压缩量，使密封副的密封面处于正确的位置，并保持良好的贴合。同时要求拆装方便、容易就位、能重复利用。

Answer 2

机械密封是一种用于封闭旋转轴与固定部件之间间隙的密封装置，通常用于泵、压缩机、搅拌器等旋转设备的密封。

机械密封的原理是利用密封面之间产生的摩擦力和压力，防止介质泄漏出来。通常由固定端和旋转端组成，固定端安装在固定部件上，旋转端安装在旋转轴上。固定端和旋转端之间通过密封面进行密封，密封面通常是由硬质材料和软质材料组成的，分别安装在固定端和旋转端上。

机械密封的结构包括以下几个部分：

• 密封面：由硬质材料和软质材料组成，用于形成密封间隙。

• 弹性元件：通常由弹性材料制成，如簧片、弹簧等，用于保持密封面之间的压力，以及吸收机械振动和热膨胀引起的变形。

• 密封件：用于防止介质泄漏到机械密封的外部，通常包括O型圈、骨架油封等。

• 固定件：安装在固定部件上，用于固定机械密封的固定端。

• 旋转件：安装在旋转轴上，用于固定机械密封的旋转端。

• 润滑液室：用于注入润滑剂，如水、油等。

机械密封的工作原理是当设备运转时，旋转轴带动旋转端转动，与固定端的密封面之间产生一定的摩擦力，从而实现密封。为了防止机械密封受到过高的磨损和损坏，通常需要在密封面之间添加润滑剂，并定期检查和更换机械密封。