乎没有相对运动，因此对轴或轴套的磨损较小。
（6）耐振性强：机械密封具有缓冲功能，因此当设备或转轴在一定范 围内振动时，仍能保持良好的密封性能。径向密封转速在n=3000r/min
下最大径向振幅不超过0.05mm，机械密封是可以承受的。
（7）密封参数高，适用范围广：当合理选择摩擦副材料及结构，加
之设臵适当的冲洗、冷却等辅助系统的情况下，机械密封可广泛适
磨、耐高温、耐腐蚀，线膨胀系数低，
缺点是性脆，加工困难。 碳化钨是应用最广泛的端面密封副材料。多用作中低转速机械密
封的静环，高速机械密封的动环。
⑵、辅助密封圈的材料
对辅助密封材料的要求是弹性好，摩擦系数小，耐磨、耐热和
低温性好，抗介质腐蚀、溶解和老化等，此外还要求在压缩后和
长期使用中残余变形好。常用的辅助密封圈材料是橡胶和聚四氟 乙烯等。具体适用范围见后续表。
⑶、弹簧及其他零件材料
对弹簧材料的要求是对弹簧材料的要求是：弹性好、耐介质腐蚀， 有一定的强度。 常用弹簧材料有不锈弹簧钢（1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2等）、铬钢 （3Cr13、4Cr13等）、碳素弹簧钢（60Si2Mn等）和磷青铜。 波纹管材料 对波纹管材料的要求是：良好的焊接性能；较大的弹性；一定的 耐腐蚀性。常用的波纹管材料有铁基、铜基和镍基合金以及钛材等。 一般以铁基中的镍铬奥氏体带材为主，尤以1Cr18Ni125MnMo2Ti用得最 多。高镍弹性合金被认为是制作波纹管较理想的材料，含铝的材料用 一般焊接技术时会遇到困难。目前国外用得最多的波纹管材料有AM350 （近似Cr16Ni45MnMo3N）属于固溶体、低强度、低硬度、高延伸率。
氟橡胶
填充聚 四氟乙 烯
氟橡胶
海氏合金B 钛钼合金 （Ti32Mo）
介质 氨水
使用温度 20～沸点
动环 石墨浸渍呋 喃树脂
静环
辅助密封圈 硅橡胶
弹簧 1Cr18Ni12Mo2 Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo 2Ti
氮化硅 钢结硬 质合金
碳化钨
碱
小于120℃
碳化钨
聚四氟乙烯 硅橡胶
单弹簧式：机械密封端面上的弹簧 压力，尤其在轴径较大时分布不够 均匀。 多弹簧式：机械密封的轴向尺寸小、 弹力簧压力分布则相对比较均匀， 因此单弹簧式的机械密封常用于较 小轴径（d≯80～150mm轴径），而 多弹簧式适用于大轴径高速密封。

按弹性元件分类： 弹簧压缩式和波纹管式
波纹管型密封在轴上没有相对滑动， 对轴无磨损，跟随性好，适用范围 广。
③、堆焊硬质合金
在碳钢、铬钢和铬镍钢的密封面上堆焊硬质合金，优点是硬度
高，耐腐蚀性好，耐温性好（500℃以下），耐腐蚀或汽蚀性好。 缺点是易产生气孔、夹渣和表面硬度不均匀。
④、碳化钨合金
由碳化钨、碳化钛等硬度高、熔点高的金属碳化物，是用加粘结 剂粉末冶金的办法，压制烧结成型。优点是硬度、强度都很高，耐
安装普通机械密封部位轴或轴套的精度要求
密封腔体与密封端盖定位端面对轴（或轴套）表面的跳动要求
2. 安装前的准备工作及安装注意事项
（1）检查要进行安装的机械密封的型号、规格是否正确无误，零件是
否完好，密封圈尺寸是否合适，动、静环表面是否光滑平整，若有缺 陷，必须更换或修复。（特别是密封面、辅助密封圈有无损伤、变形、
用于各种工况，尤其在高温、低温、强腐蚀、高速等恶劣工况下， 更显示出其优越性。目前机械密封技术参数可达到如下水平：轴径
51000mm；使用封端面平均线速度v的乘积pv值可达1000MPa· m/s。
（8）结构复杂、拆装不便：与其它密封比较，机械密封零件数目多 要求精密，结构复杂。特别是在装配方面较困难，拆装时要从轴端
抽出密封环，必须把机器部分（联轴器）或全部拆卸，要求工人有
一定的技术水平。
6.机械密封的辅助措施 包括：冷却、保温、冲洗、过滤等。 冷却：对密封面周围介质采用间接降温的方法，使介质冷却下来，降 低摩擦副端面温度。 保温：如果温度较低，被密封介质容易发生结晶固化等情况时，应采 取必要的保温措施，防止因结晶或固化造成端面的损坏。 冲洗：利用被密封介质或其他有压力的介质带走机械密封摩擦副产生 的热量，并可防止杂质沉积及气体滞留等。 冲洗方法较多：有自冲洗、反冲洗、贯穿冲洗、外冲洗及循环冲洗等 自冲洗：介质由泵出口端通过管道引入密封腔； 反冲洗：介质由密封腔通过管道引入泵入口端； 贯穿冲洗：将自冲洗和反冲洗两者结合； 外冲洗：将外部系统有压力的介质通入密封腔中； 循环冲洗：借助于泵送叶轮使密封腔内介质进行循环，带走热量。

（2）动环辅助密封圈阻止了介质可能
沿动环与轴之间间隙的泄漏（泄漏点 2） ； （3）静环辅助密封圈阻止了介质可能 沿静环与端盖之间间隙的泄漏（泄漏点 3）； （4）用O形圈或垫片来密封端盖与密封


腔体连接处的泄漏（泄漏点4） 。
4.机械密封零部件常用材质
⑴、端面密封摩擦副的材料 摩擦副材料有石墨、陶瓷、堆焊硬质合金、碳化钨合金、SiC、 填充聚四氟乙烯、锡青铜、钢结硬质合金、不锈钢、酚醛塑料、 尼龙等。 ①、石墨 优点：是耐腐蚀性和自润滑性好，摩擦系数小，耐热冲击性好并 容易加工。 缺点：是机械强度低，有孔隙。石墨的这两个缺点可以用浸渍和 渗碳的方法改善。浸渍石墨可分为浸树脂和浸渍金属两种。用作 中低转速机械密封的动环和高速机械密封的静环。 ②、陶瓷 优点：是耐腐蚀性好，硬度很高，耐磨性好， 缺点：是脆性大以及硬度过高而难以加工。应用较多是氧化铝陶 瓷，还有金属陶瓷。陶瓷多用于腐蚀性介质、中低速的场合。
平衡式密封能降低端面上的摩擦和磨损，减小摩 擦热，承载能力大，但其结构较复杂，一般需在 轴或轴套上加工出台阶，成本较高。
按密封端面的对数可分为：单端面和双端面
由一对密封端面组成的为单端面密封，由二 对密封端面组成的为双端面密封。 单端面：密封结构简单，制造、安装容易， 一般于介质本身润滑性好和允许微量泄漏的 条件。 双端面：密封有轴向双端面密封和径向双端 面密封。沿径向布臵的双端面密封结构较轴 向双端面密封紧凑。双端面密封适用于介质 本身润滑性差、有毒、易燃、易爆、易挥发、 含磨粒及气体等。轴向双端面密封有面对面 或背靠背布臵的结构，工作时需在两对端面 间引入高于介质压力0.05～0.15MPa的封液 以改善端面间的润滑及冷却条件，并把介质 与外界隔离，有可能实现介质零泄漏
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 介质
使用温度
动环
静环
辅助密封圈
弹簧 1Cr18Ni9Ti
清水
常温
氧化铝陶瓷
石墨浸 渍环氧 树脂
石墨浸 渍环氧 树脂 浸树脂 石墨 碳化钨
丁腈橡胶
3Cr13 SUS304 1Cr18 3Cr13 SUS304
（0Cr18Ni9 ）
氧化铝陶瓷 过热水 大于100℃ 碳化硅 碳化钨 盐酸 氮化硅 20～70℃ 氧化铝陶瓷
裂纹等）
（2）检查设备的精度是否满足安装机械密封的要求。 （3）检查机械密封各零件的配合尺寸、粗糙度、平行度是否符合设计
要求。
（4）使用小弹簧机械密封时，应检查小弹簧的长度和刚性是否相同。 （5）清洗干净密封零件、轴表面、密封腔体，并保证密封液管路畅通。
（6）安装过程中应保持清洁，特别是动、静环的密封端面及辅助密封 圈表面应无杂质、灰尘。不允许用不清洁的布擦试密封端面。为了便于 装入，装配时应在轴或轴套表面、端盖与密封圈配合表面涂抹机油或黄 油。动环和静环密封端面上也应涂抹机油或黄油，以免起动瞬间产生干 摩擦。 （7）弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，无说明时 一般控制在3-5毫米之间，过大会增加端面比压，加速端面磨损；过小 会造成比压不足而不能起到密封作用。(工作压缩量应为极限压缩量的 2/3～3/4)




按密封腔温度分类：高（>150℃）、中、普通（20≤t≤ 80℃）、低温密封 按密封腔压力分类：超高、高、中、低压、负压机械 密封 按轴径尺寸分类：大轴颈（d>120mm）、一般轴颈、小 轴颈(d<25mm)机械密封 等等
3.作用原理

（1）动环在弹簧力和介质压力的作用 下，与静环的端面紧密贴合，并发生相 对滑动，阻止了介质沿端面间的径向泄 漏（泄漏点1） ；
目

录
一、机械密封基本结构、原理和特点 二、机械密封的安装 三、机械密封的检修


四、机械密封的运转
五、机械密封泄漏原因分析及判断
一、机械密封的基本结构、原理和特点
一、机械密封的基本结构、作用原理和特点
1.定义 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 防止流体泄漏的装臵。 2.基本结构 机械密封一般主要由四大部分组成： ①由静止环（静环）和旋转环（动环）组成的一对密封端面，该密 封端面有时也称为摩擦副，是机械密封的核心； ②以弹性元件（或磁性元件）为主的补偿缓冲机构； ③辅助密封机构； ④使动环和轴一起旋转的传动机构。

按介质在端面引起的卸载情况可分为：平衡式和非平衡式
非平衡式密封，仅适用于密封腔压力<1.0MPa 平衡式密封，适用于中高压力条件，最高可达10MPa以上
能使介质作用在密封端面上的压力卸荷的为平衡 式，不能卸荷的为非平衡式。 平衡式：密封端面上所受的作用力随介质压力的 升高而变化较小，因此适用于高压密封； 非平衡式：密封密封端面所受的作用力随介质压 力的变化较大，因此只适用于低压密封。
尿素
140℃
碳化钨、铬 钢堆焊 钴铬钨、铸 铁
浸树脂石 墨填充聚 聚四氟乙烯 四氟乙烯 聚硫橡胶 酚醛塑料
3Cr13 4Cr13
5.机械密封的特点
（1）密封性好：在长期运转中密封状态很稳定，泄漏量很小，据统
计约为软填料密封泄漏量的1%以下。JB4127.1-1999《机械密封技术 条件》中规定，泄漏量的要求是当被密封介质为液体时，平均泄漏量 规定如下：轴（或轴套）外径大于50mm时，泄漏量不大于5ml/h,外径 不大于50mm时，泄漏量不大于3ml/h，特殊条件及密封介质为气体时 不受此限制。 （2）使用寿命长：机械密封端面由自润滑性及耐磨性较好的材料组 成，还具有磨损补偿机构。因此，密封端面的磨损量在正常工作条件 下很小，一般的可连续使用12年，特殊的可用到5年左右。