1.分類按端面形式分為雙端面機械密封，單端面機械密封，集裝式機械密封。如下圖

單端面

雙端面

集裝式

集裝式機械密封裝置的預安裝設計結構安裝簡單、易于操作，簡化了測量、調(diào)整等過程，具有安裝簡便，互換性強的特點。避免了設備檢修時因機械密封安裝造成的密封元件的損壞，降低了維護費用。

2. 用途

機械密封通俗地說就是用在機械上的密封。如千斤頂里用來封油壓的油封，用于防止塵土進入的防塵密封，氣動工具（如風鎬等）中的用于封閉氣壓的氣動密封等都屬于機械密封。

3. 原理

機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。

4. 結構

主要有以下四類部件。a.主要密封件：動環(huán)和靜環(huán)。b.輔助密封件：密封圈。c.壓緊件：彈簧、推環(huán)。d.傳動件：彈箕座及鍵或固定螺。

由1靜止環(huán)（靜環(huán)）2旋轉環(huán)（動環(huán)）3彈性元件4彈簧座5緊定螺釘6旋轉環(huán)輔助密封圈和8靜止環(huán)輔助密封圈等元件組成，7防轉銷固定在9壓蓋上以防止靜止環(huán)轉動。旋轉環(huán)和靜止環(huán)往往還可根據(jù)它們是否具有軸向補償能力而稱為補償環(huán)或非補償還。

泵用機械密封種類繁多，型號各異，但泄漏點主要有五處：

（l）軸套與軸間的密封；

（2）動環(huán)與軸套間的密封；

（3）動、靜環(huán)間密封；

（4）對靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封；

（5）密封端蓋與泵體間的密封。

一般來說，軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現(xiàn)和解決，但需細致觀察，特別是當工作介質(zhì)為液化氣體或高壓、有毒有害氣體時，相對困難些。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷，須在長期管理、維修實踐的基礎上，對泄漏癥狀進行觀察、分析、研判，才能得出正確結論。

一、泄漏原因分析及判斷

A．安裝靜試時泄漏。機械密封安裝調(diào)試好后，一般要進行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題；泄漏量較大時，則表明動、靜環(huán)摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎上，再手動盤車觀察，若泄漏量無明顯變化則靜、動環(huán)密封圈有問題；如盤車時泄漏量有明顯變化則可斷定是動、靜環(huán)摩擦副存在問題；如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動環(huán)密封圈存在問題居多，泄漏介質(zhì)向四周噴射或從水冷卻孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。此外，泄漏通道也可同時存在，但一般有主次區(qū)別，只要觀察細致，熟悉結構，一定能正確判斷。

B．試運轉時出現(xiàn)的泄漏。泵用機械密封經(jīng)過靜試后，運轉時高速旋轉產(chǎn)生的離心力，會抑制介質(zhì)的泄漏。因此，試運轉時機械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：

（l）操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異常現(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動、靜環(huán)接觸面分離；

（2）對安裝機械密封時壓縮量過大，導致摩擦副端面嚴重磨損、擦傷；

（3）動環(huán)密封圈過緊，彈簧無法調(diào)整動環(huán)的軸向浮動量；

（4）靜環(huán)密封圈過松，當動環(huán)軸向浮動時，靜環(huán)脫離靜環(huán)座；

（5）工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運轉中進人摩擦副，探傷動、靜環(huán)密封端面；

（6）設計選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。上述現(xiàn)象在試運轉中經(jīng)常出現(xiàn)，有時可以通過適當調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但多數(shù)需要重新拆裝，更換密封。

C．正常運轉中突然泄漏。離心泵在運轉中突然泄漏少數(shù)是因正常磨損或已達到使用壽命，而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護不當引起的。

（1）抽空、氣蝕或較長時間憋壓，導致密封破壞；

（2）對泵實際輸出量偏小，大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起介質(zhì)氣化，導致密封失效；

（3）回流量偏大，導致吸人管側容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣泛起，損壞密封；

（4）對較長時間停運，重新起動時沒有手動盤車，摩擦副因粘連而扯壞密封面；

（5）介質(zhì)中腐蝕性、聚合性、結膠性物質(zhì)增多；

（6）環(huán)境溫度急劇變化；

（7）工況頻繁變化或調(diào)整；

（8）突然停電或故障停機等。離心泵在正常運轉中突然泄漏，如不能及時發(fā)現(xiàn)，往往會釀成較大事故或損失，須予以重視并采取有效措施。

D：由于兩密封端面失去潤滑膜而造成的失效：

a）因端面密封載荷的存在，在密封腔缺乏液體時啟動泵而發(fā)生干摩擦；

b）介質(zhì)的低于飽和蒸汽壓力，使得端面液膜發(fā)生閃蒸，喪失潤滑；

c）如介質(zhì)為易揮發(fā)性產(chǎn)品，在機械密封冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)結垢或阻塞時，由于端面摩擦及旋轉元件攪拌液體產(chǎn)生熱量而使介質(zhì)的飽和蒸汽壓上升，也造成介質(zhì)壓力低于其飽和蒸汽壓的狀況。

E：由于腐蝕而引起的機械密封失效：

a）密封面點蝕，甚至穿透。

b）由于碳化鎢環(huán)與不銹鋼座等焊接，使用中不銹鋼座易產(chǎn)生晶間腐蝕；

c）焊接金屬波紋管、彈簧等在應力與介質(zhì)腐蝕的共同作用下易發(fā)生破裂。

F：由于高溫效應而產(chǎn)生的機械密封失效：

a）熱裂是高溫油泵，如油渣泵、回煉油泵、常減壓塔底泵等最常見的失效現(xiàn)象。在密封面處由于干摩擦、冷卻水突然中斷，雜質(zhì)進入密封面、抽空等情況下，都會導致環(huán)面出現(xiàn)徑向裂紋；

b）石墨炭化是使用碳—石墨環(huán)時密封失效的主要原因之一。由于在使用中，如果石墨環(huán)一旦超過許用溫度（一般在-105～250℃）時，其表面會析出樹脂，摩擦面附近樹脂會發(fā)生炭化，當有粘結劑時，會發(fā)泡軟化，使密封面泄漏增加，密封失效；

c）輔助密封件（如氟橡膠、乙丙橡膠、全橡膠）在超過許用溫度后，將會迅速老化、龜裂、變硬失彈。現(xiàn)在所使用的柔性石墨耐高溫、耐腐蝕性較好，但其回彈性差。而且易脆裂，安裝時容易損壞。

G：由于密封端面的磨損而造成的密封失效：

a）摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系數(shù)大、端面比壓（包括彈簧比壓）過大等,都會縮短機械密封的使用壽命。對常用的材料，按耐磨性排列的次序為：碳化硅—碳石墨、硬質(zhì)合金—碳石墨、陶瓷—碳石墨、噴涂陶瓷——碳石墨、氮化硅陶瓷——碳石墨、高速鋼——碳石墨、堆焊硬質(zhì)合金——碳石墨。

b）對于含有固體顆粒介質(zhì)，密封面進入固體顆粒是導致使密封失效的主要原因。固體顆粒進入摩擦副端面起研磨劑作用，使密封發(fā)生劇烈磨損而失效。密封面合理的間隙，以及機械密封的平衡程度，還有密封端面液膜的閃蒸等都是造成端面打開而使固體顆粒進入的主要原因。

c）機械密封的平衡程度β也影響著密封的磨損。一般情況下，平衡程度β=75%左右最適宜。β<75%，磨損量雖然降低，但泄漏增加，密封面打開的可能性增大。對于高負荷（高PV值）的機械密封，由于端面摩擦熱較大，β一般取65%～70%為宜，對低沸點的烴類介質(zhì)等，由于溫度對介質(zhì)氣化較敏感，為減少摩擦熱的影響，β取80%～85%為好。 

H：因安裝、運轉或設備本身所產(chǎn)生的誤差而造成機械密封泄漏：

a）由于安裝不良，造成機械密封泄漏。主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1）動、靜環(huán)接觸表面不平，安裝時碰傷、損壞；

2）動、靜環(huán)密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓緊；

3）動、靜環(huán)表面有異物；

4）動、靜環(huán)V型密封圈方向裝反，或安裝時反邊；

5）軸套處泄漏，密封圈未裝或壓緊力不夠；

6）彈簧力不均勻，單彈簧不垂直，多彈簧長短不一；

7）密封腔端面與軸垂直度不夠；

8）軸套上密封圈活動處有腐蝕點。

b）設備在運轉中，機械密封發(fā)生泄漏的原因主要有：

1）泵葉輪軸向竄動量超過標準，轉軸發(fā)生周期性振動及工藝操作不穩(wěn)定，密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變化等均會導致密封周期性泄漏；

2）摩擦副損傷或變形而不能跑合引起泄漏；

3）密封圈材料選擇不當，溶脹失彈；

4）大彈簧轉向不對；

5）設備運轉時振動太大；

6）動、靜環(huán)與軸套間形成水垢使彈簧失彈而不能補償密封面的磨損；

7）密封環(huán)發(fā)生龜裂等。

c）泵在停一段時間后再啟動時發(fā)生泄漏，這主要是因為摩擦副附近介質(zhì)的凝固、結晶，摩擦副上有水垢、彈簧腐蝕、阻塞而失彈。

d）泵軸擾度太大。

二、各類機封結構圖解

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