机械密封
湖北华电电力工程有限公司 -----赵胜华
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目录
• 一、机封原理 • 二、机封结构 • 三、机封特点 • 四、机封分类 • 五、密封材料 • 六、机封安装 • 七、失效分析 • 八、机封维护 • 九、机封检修 • 十、检修案例
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一、机械密封的工作原理
• 机械密封又称端面密封，是一种旋转机 械的轴封装置。由于传动轴与设备之间有 一圈间隙，当设备内介质压力与外界大气 压力有差量时，会出现介质外泄或空气渗 入。轴封的作用就在于消除此现象，以保 证设备正常工作。机械密封作为轴封的一 种，因其泄露量小、使用寿命长、无须经 常维修等优点故被普遍采用。
• 传动件（如传
动销、传动螺
钉和传动突
耳）：作用是
将轴的转矩传
给动环。材料
要求耐磨和耐
腐蚀。
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二、机封结构
• 防转件：它起到防止静环 转动和脱出的作用。要求有 足够的长度，防止静环在负 压下脱出，并要求正确定位， 防止静环随动环旋转。
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二、机封结构
紧固件（紧定螺弹 簧座、压盖、轴 套）： 它起到静、动环的 定位、紧固的作用。
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机械密封与软填料密封对比
优点： （1）密封性能高，泄露量很小，对于长期运转的设 备也能保证良好的密封效果。 （2） 使用寿命长，在化工介质中一般能工作半年以 上。 （3）摩擦功率消耗小，减小了轴功率的损耗，其摩 擦功率约为软填料密封的10%～50%。 （4）维修周期长，补偿装置可再端面磨损后做微量 的压紧，一般情况下不需经常维修。 （5） 抗振性能好，对转动轴的振动以及轴的偏斜不 敏感。 （6）适用范围广，机械密封能用于高温、低温、高 压、真空工况，以及各种腐蚀介质和含磨粒介质。13
弹性元件（弹簧、波纹 管）：主要起预紧、补 偿和缓冲作用，保证端 面密封良好的贴合和动 环的追随性，材料要求 耐腐蚀、耐疲劳。
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二、机封结构
• 辅助密封（O型 圈）：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。保证静 环与压盖之间的密 封性，动环与轴或 轴套之间的密封性。
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二、机封结构
（3）检查静密封圈是否有完好，大小选 择是否合适。
（4）动环是否正常安装，有无卡死。 （5）检查补偿机构是否正常工作。 25
六、机械密封安装
（6）检查各部件间隙是否合适 （7）垂直安装，安装时避免碰击、敲打，
避免摩擦，防止密封副损坏。 （8）安装时在表面涂一层清洁的机械油，
以便能顺利安装。 （9）安装压盖时，拧紧螺丝必须受力均
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五、密封材料
• 5） 抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质 中能长期工作，其体积和硬度变化小，且 不粘附金属表面； 6） 摩擦系数小，耐磨性好； 7） 具有与密封面结合的柔软性； 8） 耐老化性好，经久耐用； 9） 加工制造方便，价格便宜，取材容易。
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五、密封材料
• 机械密封常用的密封材料有橡胶类、塑料 类、合金类和新陶瓷等。
• 新陶瓷如碳化硅，它的硬度接近于金刚石。 • 橡胶类常用来做辅助密封件。常用的有氯
丁橡胶、丁氰橡胶、硅橡胶等。 • 硬质合金如氮化硅，不锈钢如304、304L、
316、316L等 • 塑料如聚四氟乙烯等
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六、机械密封安装
（1）安装前首先要检查机械密封各部件 是齐全、完好，有 Nhomakorabea裂痕和缺失。
（2）检查旋转环和静止环密封端面是否 平整，有无划痕，有无杂质，有无锈 蚀，端面间隙是否一致。
动元件。
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二、机封结构
• 构成机封的基本元件 有： 端面密封环（静环动 环）、弹性元件、辅 助密封（如O型圈）、 传动件（传动螺钉）、 防转件和紧固件
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二、机封结构
• 端面密封环（静、动环）：端面密封副的作用是使得 密封面紧密贴合，防止介质泄露。它要求静、动环具 有良好的耐磨性。
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二、机封结构
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机械密封是靠一对或几对垂直于轴线的端面在流体 压力和补偿机构的弹力作用下保持接合并相对滑动 配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。
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• 机械密封组成
• （1）由旋转环和静止环组成的密 封端面，又称摩擦副。
• （2）由弹簧元件组成的补偿机构。 • （3）辅助密封圈，包括动环密封
圈和静环密封圈。 • （4）使旋转环随轴一起旋转的传
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三、机封特点
• 使用寿命长。在机
械密封中，只要磨损部分 是密封摩擦副端面。一般 可以连续使用1～2年，个 别场合下也有用到5～10 年。日本甚至规定最低使 用一年。
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三、机封特点
• 运转中不用调整。在运转中自动保持接 触，装配后就不用向普通软填料那样需调 整压紧。
• 抗振性强，缓冲性好。由于波纹管式和 全补偿式机械密封的发展，使机械密封具 有更好的抗振性，一般在转速n=3000r/min 时，最大振幅不超过5mm。
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三、机封特点
功率损耗小。由于机械密封的端面接触面 积小，摩擦功率损耗小，仅为填料密封 的20％～30％
轴或轴套表面不易磨损。由于机械密封与 轴或轴套的接触部位几乎没有相对运动， 因此对轴或轴套的损伤很小。
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三、机封特点
结构较复杂； 装配较难，更
换不便； 价格昂贵。
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四、机封分类
补偿机构是使得密封 端面紧密贴合，由此 可分为磁力机封、弹 簧式机封、波纹管式 机封。 弹簧式机封又有单弹 簧和多弹簧之别。国 产采用单弹簧式较多。 波纹管的材料有橡胶、 聚四氟乙烯和焊接的 金属薄片等。
机械密封与软填料密封对比
缺点： （1）结构较复杂，对加工精度和质量要求较高。 （2）因其复杂结构安装、拆卸不便。 （3）一次维修和保养成本较高。 （4）单件价格较高。
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三、机封特点
• 密封性能好。只要主 密封面的表面粗糙度 和平直度能保证达到 要求，只要材料耐磨 性能好，机械密封可 以达到很少泄漏量， 甚至肉眼看不到泄露。 与填料、迷宫、浮环、 螺旋等密封相比，泄 漏量小得多。
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四、机封分类
• 根据密封端 面的数量和布 置方式可分为 单端面、双端 面及多端面机 械密封。
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五、密封材料
• 密封材料应满足密封功能的要求。
密封材料的要求一般是： 1） 材料致密性好，不易泄露介质； 2） 有适当的机械强度和硬度； 3） 压缩性和回弹性好，永久变形小 4） 高温下不软化，不分解，低温下不硬化， 不脆裂；