1張圖教你看懂機(jī)械密封工作原理，輕松找出故障原因

機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸作相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置，也叫端面密封，性能可靠，泄露量小，使用壽命長，功耗低，不用經(jīng)常維修，且能適應(yīng)生產(chǎn)過程自動(dòng)化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、含固體顆粒介質(zhì)等苛刻工況的密封要求，比如離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備。

機(jī)械密封的工作原理

機(jī)械密封工作時(shí)，由密封流體的壓力和彈性元件（如彈簧或波紋管，或波紋管及彈簧組合構(gòu)件）的彈力等引起的軸向力使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)互相貼合并相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于兩個(gè)密封端面的緊密配合，使密封端面之間的交界（密封界面）形成一微小間隙，當(dāng)有壓介質(zhì)通過此間隙時(shí)，形成極薄的液膜，產(chǎn)生阻力，阻止介質(zhì)泄漏，同時(shí)液膜又使得端面得以潤滑。這層液體膜具有流體動(dòng)壓力與靜壓力，起著潤滑和平衡壓力的作用，同時(shí)產(chǎn)生長期的密封效果。

機(jī)械密封工作原理

如上圖示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過緊定螺釘10和彈簧2帶動(dòng)動(dòng)環(huán)3旋轉(zhuǎn)。防轉(zhuǎn)銷6固定在靜止的壓蓋4上，防止靜環(huán)7轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)密封端面磨損時(shí)，動(dòng)環(huán)3連同動(dòng)環(huán)密封圈8在彈簧2推動(dòng)下，沿軸向產(chǎn)生微小移動(dòng)，達(dá)到一定的補(bǔ)償能力，所以稱補(bǔ)償環(huán)。靜環(huán)不具有補(bǔ)償能力，所以稱非補(bǔ)償環(huán)。通過不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，補(bǔ)償環(huán)可由動(dòng)環(huán)承擔(dān)，也可由靜環(huán)承擔(dān)。由補(bǔ)償環(huán)、彈性元件和副密封等構(gòu)成的組件稱補(bǔ)償環(huán)組件。

機(jī)械密封一般有四個(gè)密封部位（通道），如圖中所示A、B、C、D。A通道是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)密封，它是機(jī)械密封裝置中的主密封，也是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。因此，對(duì)密封端面的加工要求很高，同時(shí)為了使密封端面間保持必要的潤滑液膜，必須嚴(yán)格控制端面上的單位面積壓力，壓力過大，不易形成穩(wěn)定的潤滑液膜，會(huì)加速端面的磨損；壓力過小，泄漏量增加。所以，要獲得良好的密封性能又有足夠壽命，一定要保證端面單位面積壓力值在最適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

B處為靜環(huán)7與壓蓋4端面之間的密封；C處為動(dòng)環(huán)3與軸（或軸套）9配合面之間的密封，因能隨補(bǔ)償環(huán)軸向移動(dòng)并起密封作用，所以又稱副密封；D處為壓蓋與泵殼端面之間的密封。B、D、C三處是靜止密封，一般采用O形、V形密封圈等墊圈密封，不易泄漏。

機(jī)械密封泄露原因

機(jī)械密封的故障大多是由異常的泄漏、異常的磨損、異常的扭矩等現(xiàn)象出現(xiàn)后才被發(fā)現(xiàn)。造成機(jī)械密封故障的原因大致有4個(gè)方面：機(jī)械密封的設(shè)計(jì)選型不對(duì)；機(jī)械密封質(zhì)量不好；使用或安裝機(jī)械密封的機(jī)器本身精度達(dá)不到要求；機(jī)器運(yùn)行操作錯(cuò)誤。以下是對(duì)機(jī)械密封泄露的原因匯總分析。

開車后機(jī)械密封周期性泄漏

（1）轉(zhuǎn)子軸向串動(dòng)量及頻率大，動(dòng)環(huán)來不及補(bǔ)償；

（2）操作壓力不穩(wěn)轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)。

開車伊始機(jī)械密封即經(jīng)常性泄漏

（1）東環(huán)和靜環(huán)兩端面其中有一方與軸線不垂直；安裝不正確、不平整。

（2）密封圈有缺陷或尺寸不符；

（3）由于某種原因，動(dòng)、靜環(huán)變形；

（4）在該泵工作壓力下端面比壓太小；

（5）轉(zhuǎn)子晃動(dòng)，振動(dòng)過大；

（6）彈簧旋向裝反；

（7）密封面間有污物，開車后將摩擦面破壞；

（8）防轉(zhuǎn)銷太長，頂住靜環(huán)。

開車后機(jī)械密封即大量泄漏

（1）安裝時(shí)將靜環(huán)碰壞；

（2）密封面與軸線偏斜太大；

（3）彈簧或動(dòng)環(huán)卡住使兩端面貼不上。

運(yùn)行過程中機(jī)械密封突然泄漏

（1）泵抽空將端面打開進(jìn)入污物；

（2）泵抽空將靜環(huán)抽出不能復(fù)位；

（3）泵徑長期運(yùn)行，軸套表面結(jié)垢，密封面磨損后卡住動(dòng)環(huán)不能前進(jìn)補(bǔ)償磨損量，磨損面進(jìn)入壓力液體，增大推開力，推開更大距離；

（4）摩擦副磨損量超過壓縮量極限，壓力液體進(jìn)入摩擦端面間將其推開；

（5）摩擦副局部高熱，將密封圈燒毀；

（6）介質(zhì)內(nèi)有晶體或固體顆粒進(jìn)入摩擦面間，使摩擦副迅速磨損；

（7）硬環(huán)表面斷裂迅速切割軟環(huán)；

（8）泵劇烈振動(dòng)，將密封件破壞。

停運(yùn)一段時(shí)間后，再開車機(jī)械密封突然泄漏

（1）摩擦副處結(jié)焦、結(jié)垢或生銹，阻礙密封件軸向滑動(dòng)；

（2）未停車前彈性元件有折斷損壞現(xiàn)象。

以上介紹了機(jī)械密封的工作原理，以及機(jī)械密封泄露的原因匯總。懂得工作原理，輕松找出故障原因，快速解決問題。

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