機械密封的組成及基本原理
2016-09-21 10:17:08
機械密封又稱端面密封，是―種應(yīng)用廣泛的旋轉(zhuǎn)軸動密封，其基本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。機械密封中相互貼合并相對滑動的兩個環(huán)形零件稱做密封環(huán)，其中隨軸作旋轉(zhuǎn)運動的密封環(huán)稱做動環(huán)或旋轉(zhuǎn)環(huán)（件3），不隨軸作旋轉(zhuǎn)運動的密封環(huán)稱做靜環(huán)或靜止環(huán)（件D·兩個密封環(huán)相貼合的端面稱為密封端面，一對相互粘合的密封表面之間的接觸面稱為密封端面，機，械密封必須具有軸向補償能力，以便密封端面磨損后仍能保持良好的貼合，因此稱具有軸向補償能力的密封環(huán)為補償環(huán)，不具有軸向補償能力的密封環(huán)為非補償環(huán)，由彈簧（件5）及相關(guān)零件，如彈簧座（件6入推環(huán)（件9）等所組成的能隨補償環(huán)一起軸向移動的部件稱做機械密封的補償機構(gòu)，補償機構(gòu)可以設(shè)計在動環(huán)側(cè)，則動環(huán)具有軸向補償能力，稱做補償，動環(huán)，此時靜環(huán)不具有軸向補償能力，稱做非補償靜環(huán)反之，將補償機構(gòu)設(shè)計在靜環(huán)側(cè)，則靜環(huán)具有軸向補償能力，稱做補償靜環(huán)和非補償動環(huán)。
機械密封通常有4個泄漏部位（亦稱密封點）·如圖22所小，泄漏部位1為靜環(huán)與壓蓋之間，靜環(huán)密封圈（件2）阻止了介質(zhì)沿此間隙的流體泄漏，是靜密封點，泄漏部位2為壓蓋與腔體連接處的間隙，用壓蓋密封圈或墊片（件｜1）來阻止其泄漏，是靜密封點，泄！漏部位3為動環(huán)與軸之間，動環(huán)密封圈（件10）阻止了介質(zhì)沿此間隙的流體泄漏，是相對靜密封點，動環(huán)密封圈與軸或軸套之間有微動，泄漏部位4是由動靜環(huán)所構(gòu)成的密封端面之間的間隙，由于動靜環(huán)之間依靠彈力和介質(zhì)壓力保持貼和并有相對滑動，故屬于動密封點，也是機械密封中的主＊封，即主要密封環(huán)節(jié)或密封部位，也是決定機械密封性能和壽命的關(guān)鍵。
相應(yīng)亦稱除主密封以外的其他密封環(huán)節(jié)為輔助密封．通常采用橡膠，聚四氟乙烯等彈性零件做成密封圈起輔助密封作用，故稱做輔助密封圈，圖21中的動環(huán)密封圈（件10）和靜環(huán)密封圈（件2）都是輔助密封圈．它們不僅起輔助密封作用，同時還具有緩沖功能，能夠，減小輸?shù)钠珨[．振動對密封性能的影響。
帶動動環(huán)與軸一起旋轉(zhuǎn)的零件，如圖2中傳動銷（件4），傳動螺釘（件8），緊定螺釘（件力，組成機械密封的傳動機構(gòu)為了防止靜環(huán)隨動環(huán)旋轉(zhuǎn)，機械密封還需有防轉(zhuǎn)機構(gòu)，如圖21中防轉(zhuǎn)銷（件10，主密封，輔助密封，補償機構(gòu)和傳動（防轉(zhuǎn)）機構(gòu)是構(gòu)成機械密封的4個組成部分，當然，密封裝置往往還應(yīng)具有冷卻．沖洗及潤滑等支持系統(tǒng)，雖然機械密封的結(jié)構(gòu)是多種多樣的，但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理則是相同的。
機械密封大多工作在邊界摩擦或混合摩擦狀態(tài)下。
由密封流體壓力（介質(zhì)壓力）和彈性元件的彈力（或磁性元件的磁力）等引起的合力作用下，在密封環(huán)的端面上產(chǎn)生一個適當?shù)谋葔海▔壕o力），使兩個接觸端面（動環(huán)．靜環(huán)端面）相互貼合，并在兩端面間極小的間隙中維持一層極薄的液膜，由于液膜具有流體動壓力與靜壓力，使之有一定的承載能力，防止兩摩擦副表面直接接觸，降低了摩擦因數(shù)．一方面對端面起甜滑作用，使之具有較長的使用壽命；另一方面起看平衡壓力的作用（流體動壓力與靜壓力在端面之間形成的阻力要大于密封端面兩側(cè)的壓力差），從而使機械密封獲得良好的密封性能，達到密封的目的。
機械密封端面的間隙主要取決于研磨精度，故對密封端面的加工要求很高，根據(jù)零件尺寸和摩擦狀態(tài)不同，液膜厚度也不同．同時為了使密封車面間保持適當?shù)囊耗ぃ仨殗栏窨兀褐贫嗣嫔系膯挝幻娣e壓力，壓力過大，不易形成穩(wěn)定的液膜，會加速端面的磨損；壓力過小，世漏量增加所以，要獲得良好的密封性能又有足夠壽命，在設(shè)計和安裝機械密封時， 一定要保證端面單位面積壓力值在最適當?shù)姆秶?/span>
由此，可以把機械密封定義為由至少―對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力（或磁力）的作用以及輔助密封的配合下，保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。