一基本結構、 密封原理及分類
(1)基本結構與密封原理
機械密封按國家有關標準定義為:由至少- -對垂直于旋轉軸線的端面在流體壓力和補償機構彈力(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成的防止流體泄漏的裝置。 機械密封一般主要由四大部分組成;①由靜止環(靜環)和旋轉環(動環)組成的一對密封端面,該密封端面有時也稱為摩擦副,是機械密封的核心;②以彈性元件(或磁性元件)為主的補償緩沖機構;③輔助密封機構;④使動環和軸一起旋轉的傳動機構。 機械密封的結構多種多樣,最常見的結構如圖5-27所示。機械密封安裝在旋轉軸上,密封腔內有緊定螺釘1、彈簀座2、彈簧3、動環輔助密封圈4、動環5,它們隨軸一起旋轉。機械密封的其他零件,包括靜環6、靜環輔助密封圈7和防轉銷8安裝在端蓋內,端蓋與密封腔體用螺栓連接。軸通過緊定螺釘、彈簧座、彈簧帶動動環旋轉,而靜環由于防轉銷的作用而靜止于端蓋內。動環在彈簧力和介質壓力的作用下,與靜環的端面緊密貼合,并發生相對滑動,阻止了介質沿端面間的徑向泄漏(泄漏點1),構成了機械密封的主密封。摩擦剮磨損后在彈簧和密封流體壓力的推動下實現補償,始終保持兩密封端面的緊密接觸。動、靜環中具有軸向補償能力的稱為補償環,不具有軸向補償能力的稱為非補償環。圖5-27中動環為補償環,靜環為非補償環。動環輔助密封圈阻止了介質可能沿動環與軸之間間隙的泄漏(泄漏點2);而靜環輔助巒封圈阻止了介質可能沿靜環與端蓋之間間隙的泄漏(泄漏點3)。工作時,輔助密封圈無明顯相對運動,基本上屬于靜密封。端蓋與密封腔體連接處的泄漏點4為靜密封,常用O形圈或墊片來密封。
從結構上看,機械密封主要是將極易泄漏的軸向密封,改變為不易泄漏的端面密封。由動環端而與靜環躪面相互貼合而構成的動密封,是決定機械密封性能和壽命的關鍵。
機械密封與其他形式的密封相比,具有以下特點。①密封性好。在長期運轉中密封狀態很穩定,泄漏量很小,據統計約為軟填料密封泄漏量的1%以下。
②使用壽命長。機械密封端面由自潤滑性及耐磨性較好的材料組成,還具有磨損補償機構。因此,密封端面的磨損量在正常工作條件下很小,一般的可連續使用1~2年,特殊的可用到5~10年以上。
③運轉中不用調整。由于機械密封靠彈簧力和流體壓力使摩擦副貼合,在運轉中即使摩擦剮磨損后,密封端面也始終自動地保持貼合。因此,正確安裝后,
就不需要經常調整,使用方便,適合連續化、自動化生產。
④功率損耗小。由于機械密封的端面接觸面積小,摩擦功率損耗小,--般僅為填料