01 機(jī)械密封的基本原理

機(jī)械密封依靠彈性元件提供彈力，克服補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈與軸之間的摩擦力，使補(bǔ)償環(huán)緊密地貼合在非補(bǔ)償環(huán)的端面，形成密封端面初始閉合力，當(dāng)主機(jī)充滿壓力介質(zhì)并開始工作時(shí)，可使密封端面產(chǎn)生閉合力，從而使密封端面達(dá)到合理的比壓，實(shí)現(xiàn)流體的密封。

02 機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)

由補(bǔ)償環(huán)、補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈、彈性元件、傳動(dòng)件、彈簧座、緊固件等組成的補(bǔ)償組件，以及由非補(bǔ)償環(huán)、非補(bǔ)償靜環(huán)輔助密封圈等組成的非補(bǔ)償組件，共同組成一套完整的機(jī)械密封。

1.典型的旋轉(zhuǎn)式（見圖1）和靜止式（見圖2）機(jī)械密封基本結(jié)構(gòu)

構(gòu)成典型的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封的基本元件有：摩擦副（補(bǔ)償環(huán)4、非補(bǔ)償環(huán)3）、輔助密封圈（O形圈2、5）、傳動(dòng)件（推環(huán)6）、彈性元件（彈簧7）、彈簧座8、緊固件（緊定螺釘9）、防轉(zhuǎn)銷1及密封端蓋11和密封腔10組成。

圖1 機(jī)械密封基本結(jié)構(gòu)（旋轉(zhuǎn)式）

1—防轉(zhuǎn)銷 2—非補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈 3—非補(bǔ)償環(huán)（靜環(huán)） 4—補(bǔ)償環(huán)（動(dòng)環(huán)） 5—補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈 6—傳動(dòng)件 7—彈簧 8—彈簧座 9—緊定螺釘 10—密封腔 11—密封端蓋

圖2 機(jī)械密封基本結(jié)構(gòu)（靜止式）

1—彈簧座 2—防轉(zhuǎn)套 3—彈簧 4—推環(huán) 5—補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈 6—補(bǔ)償環(huán)（靜環(huán)）7—卡環(huán) 8—非補(bǔ)償環(huán)（動(dòng)環(huán)） 9—非補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈 10—密封腔 11—密封端蓋 12—密封壓蓋

2. 機(jī)械密封主要泄漏途徑

當(dāng)密封腔內(nèi)充滿有壓的被密封介質(zhì)時(shí)，由圖1 所示機(jī)械密封的泄漏點(diǎn)主要有 4 處：

泄漏點(diǎn)1：密封摩擦副端面處，稱為主密封，是決定密封性能及壽命的關(guān)鍵密封點(diǎn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)大約有80%以上的密封泄漏都是由此造成的。

泄漏點(diǎn)2：位于密封靜環(huán)與壓蓋之間。

泄漏點(diǎn)3：位于密封動(dòng)環(huán)與軸（或軸套）之間，稱為機(jī)械密封的輔助密封，主要形式有：O形圈、V 形圈、矩形圈等。工作時(shí)輔助密封基本無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，屬相對(duì)靜止的密封，但動(dòng)環(huán)輔助密封圈對(duì)機(jī)械密封的追隨性起著關(guān)鍵作用。

泄漏點(diǎn)4：位于密封腔與壓蓋之間的靜密封，狹義講不屬于機(jī)械密封零件，主要形式有：O形圈、墊片等。

03 機(jī)械密封零件的功能

1）主密封 端面密封副由補(bǔ)償環(huán)和非補(bǔ)償環(huán)（動(dòng)、靜環(huán)）組成，主要作用是其有一定的端面比壓，使密封面貼合，防止被密封介質(zhì)泄漏（見圖1、圖2）。

2）輔助密封 主要是對(duì)動(dòng)、靜環(huán)起浮動(dòng)、緩沖密封作用（見圖1、圖2）。

3）傳動(dòng)件 主要作用是傳遞軸的轉(zhuǎn)矩（見圖1、圖2）。

4）彈性元件 指彈簧、波紋管等起預(yù)緊、補(bǔ)償作用并始終保持一定的彈力，用于克服補(bǔ)償環(huán)輔助密封滑動(dòng)時(shí)的摩擦力及端面密封副的摩擦力（見圖1、圖2）。

5）彈簧座 用于彈簧或波紋管軸向定位的零件（見圖1、圖2）。

6）緊固件 用于彈簧座軸向定位和緊固的零件（見圖1）。

7）防轉(zhuǎn)件 防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的零件（見圖2）。