機械密封結構原理精選(九篇)

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第1篇：機械密封結構原理范文

關鍵詞 機械密封，端面密封，密封機理，密封

中圖分類號 TH 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)031-0205-01

機械密封，也稱為端面密封，是靠一對以上垂直于同一旋轉軸線作相對滑動的端面，在流體壓力和補償機構的彈力（或磁力）作用下保持貼合，并配以輔助密封配合下保持貼合并相對滑動，而達到限制工作流體沿轉軸泄露的、無填料的軸封裝置。機械密封的主要作用是將容易泄露的軸向密封改為難以泄露的端面密封，這也是機械密封的設計總

原理。

1 機械密封產生及發展過程

機械密封作為一種旋轉軸密封，最早出現于1885年英國的發明專利中，19世紀初在歐洲，簡單的機械密封被作為軸承密封應用于工業領域，此時機械密封的使用參數很低，對密封件的要求不高，由于機械密封具有明顯的先進性，逐漸被運用于冷凍設備和內燃機離心泵的關鍵機構中。直到19世紀中期，伴隨著石油化工行業的發展和新材料石墨、陶瓷、硬質合金等的出現，機械加工技術對表面質量控制的提高，提高了使用可靠性和壽命。從而使機械密封得到推廣和普及，并重新應用到石油化工生產領域中，實現了機械的平衡型密封。

雖然機械密封在19世紀初就已經出現，但實現飛躍性的發展，還是在最近60年的時間內，機械密封的不同結構、品種、規格發展得異常迅速，很快地在通用工業生產中得到了廣泛的應用。機械密封之所以能得到快速發展主要是工業發展速度和生產過程的需求。二戰后核工業和航天工業的發展，在結構上出現了許許多多的新型密封技術，例如流體靜壓密封、流體動壓密封和多級密封，還有螺旋-機械組合密封、中間浮動環密封、浮環-機械組合密封、熱流體動力楔機械密封和上游泵送機械密封等。近30年來隨著全球環境污染加重，人們環保意識的提高，研制出了“零泄漏”機械密封技術。

我國的機械密封工業化生產起步較晚，20世紀60年代沈陽水泵廠和天津機械密封件廠開始生產泵用機械密封件。在20世紀70年代我國才陸續開始制定和頒布機械密封行業標準，1993年我國頒布了第一部真正意義上的機械密封國標，即“GB/T14211-1993機械密封試驗方法”，1999年修訂了“機械密封技術條件”和“機械密封分類方法”，現行的機械密封標準有6部，為機械密封產品的標準化發展提供了依據和保證。隨著我國機械制造業的發展，尤其是近年來引進了大量先進的成套石油化工工藝裝備，為機械密封備品備件實現國產化提供了保證。同時國內也引進了一些國外的先進制造技術，并相繼合資建立了多家機械密封制造研發企業，從根本上使我國機械密封產品在設計、材料選用、生產規模、生產范圍都有了很大的進步。據行業內不完全統計數據，2011年全機械密封行業規模以上企業工業總產值為772.71億元，全年產銷等主要指標同比增速在15%左右，行業整體運行質量進一步得到改善。

2 機械密封機理研究進展

對于機械密封而言，從它的出現到高度發展已有上百年的歷史，研究者從自身的學科或專業領域出發進行了廣泛的探索及提出假設或獲得的結論，但至今機械密封機理仍然沒有一個為人們所認同的完整的密封理論。

目前，在學術方面，對于機械密封形成密封作用的假說基本上形成了兩類，即表面張力假說和粘滯力假說。兩大假設都是利用液體本身的粘度或利用液體的表面張力來密封，都是基于液體分子間的相互作用力。表面張力假說認為：端面間的密封主要是通過表面張力作用實現，并有少量突起部分存在直接接觸。同時粘滯假說也持不同的觀點認為：粘滯力（主要是指液體和固體表面的附著力）要在間隙為納米級或更小時才起作用，在微米級的密封間隙中不起作用；粘滯是一種動力學的特征，而在密封處于零泄漏時，徑向是沒有動力學過程的。研究人員都在機械密封機理方面做了大量的工作以支持自己的結論，并從反面論證了表面對立學說的局限性。近年來對該領域的研究主要側重于新技術的開發和應用，對于機理的方面的研究已鮮有文章發表。

3 機械密封的技術現狀

1）通用工業的機械密封技術：①推壓型機械密封和非推壓型機械密封；②平衡型機械密封和非平衡型機械密封；③單端面機械密封、無壓雙重機械密封和有壓雙重機械密封；④內裝式機械密封和外裝式機械密封；⑤旋轉式機械密封和靜止式機械密封；⑥單彈簧機械密封和多彈簧機械密封。

2）特殊領域里的新型密封技術：①密封面開槽密封技術：在機械密封的密封端面上開了各種各樣的流槽，以產生流體靜、動壓效應，現在還在不斷更新。零泄漏密封技術過去總認為接觸式和非接觸式機械密封不可能達到零泄漏（或無泄漏）；②波紋管密封技術，主要分為成型金屬波紋管和焊接金屬波紋管兩種密封技術；③多端面密封技術分為雙密封、中間環密封、多密封技術。另外還有平行面密封技術、監控密封技術、組合密封技術等。

4 機械密封技術的研究動向

機械密封的應用領域涉及到工業、農業、航空航天、國防科教等諸多領域，雖然機械密封產品在裝配設備中，僅屬于小型部件，但是隨著設備微型化及性能的最優化發展趨勢，為了改善設備的密封性能，便于機械密封元件的安裝使用，要求某些機械密封零部件與設備中某些零部件融合在一起，為了實現各種形式使用要求，多端面、組合密封已成為機械密封技術的主導產品，標準化的卡式（或集裝式）結構已經成為業內設計和生產方面研究的重要方向。

綜上所述，機械密封技術是一個正在發展中的技術，并完全依賴于材料科學和機械加工制造領域的發展，機械密封技術的研究要隨著工業技術的發展，揭示機械密封有關規律，提高機械密封技術的創新能力，加大對新興高分子材料的研究并實現技術的高效轉化，加快實現機械密封產品的高參數、長周期、高安全強化密封集成等技術的實質性發展。

參考文獻

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[3]陳震.機械密封技術研究進展:摩擦學[J].與密封,1990,1.

第2篇：機械密封結構原理范文

【關鍵詞】上游泵送 機械密封技術 基本原理 應用

機械密封是一種流體旋轉機械的軸封裝置，又可以將其稱之為“端面密封”。傳統的機械密封為接觸式密封，它主要是在補償機構彈性作用力的作用下，使其能夠充分地進行貼合，這樣就能夠很好地對密封介質從密封端面泄漏出去加以阻止，其動、靜環所組成的摩擦一般處于邊界摩擦或者混合摩擦的狀態，在高參數工況條件下，如高溫、高速以及高壓等，其摩擦因數則會變大，工號較高，且磨損較為嚴重，那么就導致了其服役壽命短，使用起來極為不便，且需要花費大量的成本。目前，石油化工業取得了較為快速的發展與進步，在其發展的同時，石化業對機械密封技術提出了更高的要求，上游泵送機械密封技術就是在這樣的背景下發展起來的，從而在很大程度上推動了機械密封技術的向前發展與進步。本文主要基于上游泵送機械密封的工作原理，然后闡述其實際的應用，旨在為更好地認識和應用上游泵送機械密封技術提供一定的借鑒與參考。

1 上游泵送機械密封的基本原理

下圖1（a）所示為普遍采用的螺旋槽上游泵送機械密封端面構造，如果動環外徑一側為高壓被密封液體（將其規定為上游側），內徑一側為低壓流體（氣體或者液體均可，并將其規定為下游側），當動環按照下圖的方向進行旋轉的時候，在螺旋槽粘性流體動壓效應的共同作用之下，動靜環端面之間產生一層非常薄的流體膜（下圖1中的h0即為該薄層），這樣就可以使得動靜環端面保持分離的條件。上述這種特殊的結構中，使得內外徑之間具有一定的壓力差，在這種壓力差的作用之下，高壓被密封液體所產生方向由外至內的壓差流Qp，而螺旋槽的流體動壓效應所產生的粘性剪切流Qs的方向也是由內徑直指向外徑，該方向與Qp的方向正好相反，“上游泵送”因此而得名。

2 上游泵送機械密封技術的應用

由上所述可以得知，上游泵送機械密封技術主要包括兩種類型：零泄漏上游泵送機械密封與零逸出上游泵送機械密封兩種類型。下面就是針對上述兩種上游泵送機械密封技術的應用進行詳細地探討。

2.1 “零泄漏上游泵送機械密封技術”的應用

“零泄漏上游泵送機械密封技術”主要包括如下兩個方面的應用：

（1）輸送飽和蒸汽壓高于環境大氣壓的各種介質旋轉流體機械類軸封。這類介質的特點是不易產生汽化，即使泄漏也是以液體形式出現，而不會發生揮發性泄漏，如各種油品、水等，因此，在條件允許的情況下可以采用無需緩沖流體輔助系統的零泄漏上游泵送機械密封。

（2）備用密封。當主密封開始泄漏時，作為備用密封的零泄漏上游泵送機械密封可以及時地阻止介質向大氣泄漏，直至主密封的泄漏達到報警限為止。

2.2 “零逸出上游泵送機械密封技術”的應用

“零逸出上游泵送機械密封技術”主要包括如下兩個方面的應用：

（1）用作輸送飽和蒸汽壓低于環境大氣壓的各種介質旋轉流體機械類軸封。如煉油石化企業中的液態烴、輕烴、液氨等類介質的特點是易汽化，采用零逸出上游泵送機械密封可以有效地解決此類密封問題。

（2）可替代普通的雙端面機械密封。 所示為推薦的一種零逸出上游泵送機械密封裝置，該裝置由內外兩套密封組成：內側為零逸出上游泵送機械密封，外側為零泄漏上游泵送機械密封（在某些情況下可采用水封或油封等），中間通入壓力低于密封介質的緩沖液。該密封裝置的能耗量不足雙端面密封的1/5，使用壽命大大延長，密封工作壓力可以更高，而且取消了復雜的封油系統，使密封裝置的可靠性明顯提高，運行費用顯著下降。

3 結論

綜上所述，當前上游泵送密封技術還在不斷地發展與創新過程之中，因此選擇一種合適的方法來對機械密封環端面泵送槽的工藝加以改進，是目前上游泵送密封技術亟待解決的一個問題。只有解決了這個問題，才能夠真正地提高上游泵送密封技術的工作效率、節約成本以及減少污染等，從而更好地為石油化工業所服務。

參考文獻

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[2] 郝木明， 胡丹梅. 單列流體動壓槽上游泵送機械密封： 中國，ZL00239203. 8[ P]. 2001- 04- 12

第3篇：機械密封結構原理范文

[關鍵詞]機械密封；泄漏分析；改進措施

中圖分類號：TH311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）20-0138-02

1 引言

船舶上需要使用不同類型的泵來輸送介質如水、燃油、滑油等等，其中以離心泵最為常見。它具有造價低廉、結構簡單、緊湊、排量大而均勻、能運送甚至含有固體顆粒的液體等諸多優點。機械密封是一種依靠彈性元件和介質壓力壓緊動、靜環端面從而達到密封的部件，具有能阻止泄漏、減少摩擦損耗、提高機器效率和可靠性等優點，目前大多數的離心泵軸封都是采用機械密封。機械密封是離心泵的主要易損件之一，因而泵的故障多數是由密封失效所導致的。據統計，機械密封失效導致泵的故障占設備故障率的50%以上，所以有必要對離心泵的機械密封泄漏進行分析改進，以降低泵的故障率。

2 機械密封的結構及工作原理

目前，大多數離心泵使用的都是機械密封，是靠一對相對運動的環的端面相互貼合形成的微小軸向間隙起密封作用。機械密封通常由動環、靜環、壓緊元件和密封元件組成。其中動環和靜環的端面組成一對摩擦副，動環隨泵軸旋轉并在彈簧壓力作用下緊緊地壓在靜環上作相對運動。這樣，在動環和靜環之間就形成了運動密封。一般要保持動靜環之間液膜的厚度適宜，太厚泄漏量增加，太薄會發生干摩擦損壞密封面。另外，壓緊元件產生壓力，可使泵在不運轉狀態下，也保持端面貼合，保證密封介質不外漏，并防止雜質進入密封端面。密封元件（密封圈）起密封動環與軸的間隙、靜環與壓蓋的間隙的作用，同時還能吸收不利于運動密封面的沖擊振動。

2.1 機械密封的結構

機械密封的結構如圖1所示，它主要由以下元件構成：

（1）主要動密封元件：動環和靜環。動環與靜環卡在軸套上，同泵軸一起旋轉，靜環固定在壓蓋內，用防轉銷來防止它轉動。密封是靠動環與靜環的端面相對運動貼合。

（2）輔助密封元件：動、靜環密封圈。

（3）壓緊元件：彈簧（或波紋管）。

（4）傳動元件：傳動座。

2.2 工作原理

一般機械密封有4個可能泄漏點：（1）動環與靜環之間，動環與靜環之間存在運動間隙，液膜的厚度將影響它的泄漏量；（2）動環與軸套之間，動環可以沿軸向竄動；（3）靜環與壓蓋之間，屬于靜密封點；（4）泵蓋與壓蓋之間，也屬于靜密封點。

3 機械密封泄漏分析

3.1 靜密封泄漏

靜密封主要是指靜環與壓蓋和泵蓋與壓蓋之間的泄漏。原則上講他們之間的間隙越小，則泄漏量越小。

靜密封點泄漏多數是由于密封圈的缺陷造成，如密封圈尺寸不合適或本身有傷、老化變質等，特別要注意輸送的介質對密封圈的腐蝕與加速老化。只要結構和材料選擇正確，密封圈質量合格和安裝合乎要求，靜密封基本上是可以滿足密封要求的。

3.2 動密封泄漏

動密封泄漏主要指動環與靜環和動環與軸套之間的泄漏，理論上影響動密封效果的主要有以下幾方面：

（1）輸送介質方面：泵輸送介質壓力愈高泄漏量會愈多；粘度低的介質較粘度高的易泄漏；帶顆粒和易結垢的介質比干凈穩定的易泄漏。

（2）泵軸方面：一般來說，軸愈粗則密封面愈寬，對垂直偏差也愈敏感，故愈易泄漏；軸在運轉中愈易擺振，則愈易泄漏；轉速愈高愈易泄漏。泵軸的軸向竄量過大，軸向力偏大，擾度偏大，對動密封效果將產生影響。機械密封又稱端面密封，是一種旋轉軸向的接觸式動密封，它是在流體介質和彈性元件的作用下，兩個垂直于軸心線的密封端面緊密貼合、相對旋轉，從而達到密封效果，因此要求兩個密封面之間要受力均勻。若泵軸向竄量大，造成密封端面距離增加，影響泄漏量；若軸向力偏大，使動環與靜環壓得過緊，加劇磨損；擾度偏大，使密封面之間的受力不均勻，導致密封效果不好發生泄漏。

4 改進措施

根據機械密封泄漏分析可以看出，靜密封泄漏主要由密封圈的材料決定，隨著工藝水平的發展，會得到明顯的改善；動密封的泄漏點主要還是集中在動、靜環的兩端面的相對運動產生摩擦，所以考慮從動靜環設計著手來改善密封泄漏。

（1）減少旋轉慣性

在機械密封組件中，一般動環部分的質量比靜環部分大，故運轉起來旋轉動量大。泵在起停時或電力不穩定時，動靜環端面之間的液膜還沒有很好的建立起來，容易造成端面的干摩擦，損壞密封組件。通過減少動環的質量并適當增加靜環的質量，降低了旋轉慣性質量，減小動靜環端面間摩擦造成的危害，從而提高了整個機封組件的穩定性和可靠性。

（2）動環端面的改進

動靜環兩端面間的接觸摩擦是造成機械密封失效的主要原因，而可以通過改善它們間的端面來降低摩擦。接觸式密封的接觸端面經常在一起摩擦，造成摩擦副端面溫度過高，出現閃蒸現象，端面間同時存在氣液兩種狀態，使摩擦副密封狀態失穩，導致泄漏，尤其是在開停機或供電不穩時，更容易加劇摩擦。所以盡量使端面之間形成一層穩定的液膜，可以通過在動環端面開一系列的小螺旋槽，使端面之間形成穩定的液膜，這與減少旋轉慣性的方法也是相對應的。注意安裝時，應使螺旋槽的旋向與泵工作軸的轉向相同。

（3）彈簧性能的改進

利用波紋管代替彈簧，除了更好地保持彈簧彈性和耐腐蝕性外，還有一點就是它直接與動環接合，不用輔助密封圈，減少了一個泄漏點。或在結構上采取彈簧保護措施，使彈簧不與海水接觸。

第4篇：機械密封結構原理范文

關鍵詞：中間再循環水泵；機械密封；泄露原因；壓縮量；軸套 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH136 文章編號：1009-2374（2017）06-0163-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.082

1 系統簡介

某廠凝結水系統裝有一臺中間再循環水泵，主要為凝結水精處理系統前置過濾器至凝結水高速混床提供沖洗水源。系統配有旁路系統。在高速混床投運前必須先用中間再循環水泵進行沖洗，當氫電導率、電導率、硅等指標化驗合格后，高速混床才能投入運行，將凝結水輸送至凝結水母管，再經過低壓加熱器輸送至除氧器。泵的型號為AZ150-500A，單級單吸懸臂式離心泵，過流部分的材質是S30408不銹鋼。

2 事件經過

運行人員在現場沖洗高速混床，投運中間再循水泵，檢查發現水泵軸封處嗤水，泄漏量較大，需盡快處理，現運行的高速混床還有6小時失效，如不能將B混床沖洗合格，凝結水如走旁路系統會影響凝結水品質。維護人員接到通知后辦理工作票對中間再循水泵進行解體檢查。解體后，檢查測量機械密封壓縮量4.7mm（標準3.2～5.0mm）檢查機械密封軸套沒有磨損痕跡、用外徑千分尺和內外徑千分尺測量軸套外內徑尺寸，尺寸在合格范圍內。檢查軸套0形圈沒有老化、腐蝕、破損、變形現象。檢查機械密封動靜環面無裂紋、有輕度磨損現象。動靜環內0形圈同樣沒有出現老化、腐蝕、破損等現象。同時在解體過程中，拆卸葉輪并帽螺母時，檢查并帽四氟墊片沒有嚴重變形。在未檢查出問題的情況下，決定更換機械密封和軸套，領用一套新的0形圈進行更換，并決定將機械密封壓縮量調整至標準值的上限5.0mm。

安裝機械密封后中間再循環水泵投入試運行，水泵在啟動階段軸封處有微滲現象發生，當運行5分鐘后軸封處由微滲變成線狀泄露量。15分鐘后，水泵機械密封開始甩水。

服務水泵再次大修，機封壓縮量進一步增加，由上次的5.2mm調整到6.5mm，設備回裝后試運發現機封已無泄露。至此，機械密封泄露問題得以徹底解決。

3 原因分析

由于解體時沒有發現問題，水泵進行試運轉過程中，又出現機械密封泄漏現象。可能出現的原因有以下四種：（1）泵體靜環腔室有砂眼；（2）靜環腔室與泵體連接螺栓力矩值緊力不均勻，造成泵體與靜環腔室不同心；（3）軸套0形圈在安裝過程中經過軸臺時由于凡士林涂抹不均勻被軸臺切斷；（4）機械密封失效。

再次辦理工作票，對中間再循水泵進行解體檢查，檢查靜環腔室與泵體連接的四顆螺栓力矩值一致。不存在靜環腔室與泵體不同心現象。泵體靜環腔室解體后做金屬探傷滲透檢查，沒有發現靜環腔室有砂眼、裂紋等缺陷。從軸上取出軸套，拆除軸套上的機械密封。檢查軸套內二道0形圈和動靜環內0形圈完好無損傷。排除了上述三種原因后，著重對水泵機械密封進行檢查和分析：

3.1 從機械密封工作原理分析

機械密封是一種依靠彈性元件對動、靜環端面密封副的預緊和介質壓力與彈性元件壓力的壓緊而達到密封的軸向端面密封裝置。泵正常工作時，動環與靜環之間的軸向間隙非常狹窄，在兩個環的配合面之間形成了一層極薄的液體膜，起著冷卻和端面的作用。同時水泵轉動時機械密封的動環端面與靜環端面相互貼合并相對運動而組成一個密封空間，它能有效防止泵體內的水泄漏。當動、靜環端面圓周晃度大超過0.07mm以上時，動靜環面貼合形成間隙，也能造成機械密封泄漏。

3.2 從機械密封結構上分析

中間再循環水泵的機械密封組件是由動環、靜環、傳動銷、彈簧、彈簧座、防轉銷、動環0形圈、靜環0形圈等部件組成。當泵進水時，進口電動閥沒有遵循從開度10%～30%等過渡，一下全開勢必造成動環彈簧受到擠壓，在開泵時發生彈簧不回座的情況從而造成泄漏。機械密封結構，如圖1所示。

從機械密封結構圖中可以分析出：（1）密封副密封面處泄露a處泄露；（2）靜環與壓蓋的輔助密封件b處泄露；（3）動環與軸（或軸套）的輔助密封c處泄露；（4）壓蓋與密封箱體之間靜密封d處泄露；（5）軸套與軸靜密封e處泄露；（6）動環鑲嵌結構配合f處泄露。

其中，a、b、c三處為動密封，a處密封面是主要密封面，是決定機械密封摩擦、磨損和密封性能的關鍵，同時也決定機械密封的工作壽命。據統計，機械密封的泄露約有80%～95%是由于密封端面密封副造成的；b、c處是輔助密封面，是決定機械密封密封性和動環追隨性的關鍵，特別是c處密封面，首先要防止因銹蝕、水垢、結焦等原因而造成的動環無法動彈；d、e、f處為靜密封，應根據介質選用相容材料的密封墊或相應的配合。

根據現場中間再循環水泵機械密封結構分析，從泄漏情況判斷，兩次泄露點應為密封副密封面處泄露。

綜合以上情況，分析造成機封泄露的原因有：（1）安裝過程中，密封面損壞；（2）密封沒有壓縮量；（3）密封端面變形嚴重；（4）安裝時端面沒有處理干凈，有異物。

3.3 機械密封失效從泵體振動情況分析

對振動的分析可以判斷出不平衡及不同心等問題，經現場觀察，中間再循環水泵運行時并無異常振動。

3.4 機械密封失效從水泵運行聲音分析

根據異音情況可以判斷出是否存在抽空、汽蝕等現象，端面液膜汽化（閃蒸），液膜不足，密封上有零件脫落或雜物落在密封腔內，未對中或葉輪及泵軸動平衡不良，汽蝕、軸承有問題等缺陷。

3.5 從機械密封泄露狀態分析

泄露狀態主要觀察停泵時的泄露情況、開泵時的泄露情況、泄露量的大小及形態以及泄露與軸轉速、介質壓力、溫度等的關系。通過觀察，發現機械密封呈柱狀泄露，轉速變化過程中，泄漏量變化不明顯。

4 處理措施

第一次機封拆卸后，檢查機械密封各零部件，密封面無損傷，機械密封室內部無異物，動靜環端有輕度磨損現象。此可以確定是機械密封磨損后造成動、靜環面之間形成間隙，當中間再循環水泵在轉動過程中，由于動靜環相互貼合不緊密，未能形成一個有效的密封端面，造成中間再循環水泵內部壓力水向外泄漏。在進行更換新機械密封、軸套及一套新0形圈后。還是出現甩水現象，雖然做了大量細致的檢查工作，也未檢查出造成機封泄漏的原因，為此從機械密封失效機理出發，從機械密封原理和結構入手，深入分析決定調整機械密封壓縮量。通過查閱大量資料和圖紙，得出增大機械密封壓縮量超出生產廠家給定的標準范圍。可能造成中間水泵電流過載，壓縮量過大造成動環與靜環之間相互貼合緊密形成液體膜極薄，當水泵運轉時造成機械密封燒損。為了進一步判斷是由于機械密封壓縮量造成的泄漏，決定先將機械密封壓縮量調整至5.1mm，然后制作壓磅專用工具，將壓力升至中間隙水泵工作壓力的1.25倍，盤動泵轉子，靈活無卡澀，靜置10分鐘后，再次盤動泵轉子，靈活無卡澀，觀察軸封處有介質從機械密封處滲出并呈線狀泄漏。通過此次試驗可以清晰得出，是由于壓縮量造成。當將壓縮量調整到5.9mm時，盤動泵轉子卡澀現象，靜置10分鐘后，再次盤動泵轉子，卡澀加劇，檢查軸封處無滲水現象。如果就此運行，會出現中間水泵電機過載和機械密封燒損。如何解決此現象，就不能單純從機械密封壓縮量入手，通過對機械密封軸套與泵軸臺長度測量得出，軸套與軸臺配合端面位置相應縮短0.72mm。為驗證，將上次更換下來的舊軸套（與軸臺配合）端面車削0.50mm。將機械密封壓縮量調整5.3mm（超標0.30mm）后，安裝壓磅專用工具，葉輪腔室注水，將壓力升至工作壓力的1.25倍，靜置10分鐘，盤動泵轉子靈活，無卡澀，觀察機械密封腔室處無滲水現象。

通過上述處理，中間再循環水泵試轉30分鐘，檢查中間水泵機械密封無泄漏和滲水現象。

5 結語

中間再循環水泵的泄漏故障，造成效率的下降和能量損失。它表現的形式就是造成凝結水品質的下降，也給機組的經濟、安全穩定運行帶來隱患。

參考文獻

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第5篇：機械密封結構原理范文

關鍵詞：石油機械密封；工作原理；失效；對策

中圖分類號：TS653 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2014）01（b）-0000-00

在實際的石油化工生產中，常會有一些有害流體產生，為了防止這些有害流體外流，往往會把它們封裝在專門的裝置中。在石油化工生產中機械密封裝置因其所存在的優勢而被普遍應用，機械密封是接觸式密封的一種，保證機械密封的正常運轉是系統裝置與設備進行安全生產以及長周期運行的重要前提基礎和保障。為了保證石油機械密封能夠更好的運行，就應該對其工作原理進行分析，不斷的改善機械密封裝置，促進石油化工事業的持續穩定發展。

1石油機械密封的工作原理及特點

1.1石油機械密封工作原理

機械密封，通常被形象地稱為“端面密封”，其是一種避免有害流體流出的裝置，在工作原理上，主要是借助于流體的壓力和磁力的作用提高密封效果，使垂直于旋轉軸線的端面保持貼合并且相對滑動，從而提高了密封的質量。在石油領域中所使用的機械密封在原理上與普通的機械密封基本一致，是在彈簧力與介質壓力的作用下，非旋轉環緊密地貼合到旋轉環上，在旋轉的過程中，雙方實現相對性地滑動，介質的徑向流動就會被阻止，此時所形成的摩擦副即為機械密封的主密封。彈簧與介質壓力的向下推動，會對于摩擦副經過摩擦所受到的損害進行補償，從而能夠保持密封端面之間緊密接觸的持久性。機械密封的密封圈作用，還可以對于環和軸之間所產生的縫隙進行補償，以避免有液體從縫隙泄露。在非補償環和壓蓋之間所采用的是非補償環輔助密封圈，其可以避免介質從這里流出。在實際的應用中，石油機械密封的輔助密封圈并不會有相對的運動狀態，屬于是靜密封。另外，在密封圈的選擇上，一般會選擇使用“O”形圈，也可以使用墊片來進行處理。

1.2石油機械密封特點

機械密封主要由四部分組成，即：密封端面（動環和靜環組合）、輔助密封圈、緩沖補償部分（以彈性元件組成）、促使動環能夠隨著軸旋轉的傳動部分。從石油機械密封的特點上來看，主要表現在其使用壽命較長、可靠性高、泄露量小、功耗較低，并且不必經常進行維修，對軸的磨損小，能夠很好的適應實際生產過程中較高的密封要求，例如高溫、低溫以及真空的環境狀態下，或者是各類腐蝕性強的物質，都要采取特殊的密封措施。對于設備裝置的密封，機械密封是最為關鍵的，但是由于其機械密封結構相對復雜，所以，即便是存在著很多的密封優點，鑒于其在制造和安裝的過程中，對于精準度的要求很高，導致了成本提高，而且對于維修人員的技術要求也會很高。因此，保障密封工作的可靠性，對于延長石油機械密封的使用壽命是非常必要的。

2石油機械密封失效的原因及對策

2.1失效原因分析

2.1.1由于壓力導致機械密封失效

在機械密封中，若密封壓力腔內的壓力超過了其可承受的范圍，則其密封端面比壓，從而導致液膜難以更好的形成，甚至會出現端面磨損嚴重的現象，與此同時，也會使發熱量增多，致使機械密封零件變形。當工作壓力出現波動的現象，會使彈性變形量以及密封效果帶來一定的負面影響，泄漏量也會隨著壓力的變化而變化。

2.1.2因為介質腐蝕引起機械密封失效

首先，機械密封的表面在腐蝕性介質的作用下遭到嚴重的腐蝕作用，在強烈的腐蝕作用下，并且時間上延續較長，就會將石油密封機械的某些密封部件穿透，從而導致泄露現象發生。其次，在介質腐蝕與應力的共同作用下，彈簧和金屬波紋管會出現破裂的現象；第三，機械密封裝置上的碳化鎢環一般是要焊接到不銹鋼座上面的，在使用的過程往往會出現不當操作，就會導致不銹鋼座出現晶間腐蝕。

2.1.3高溫致使機械密封失效

第一，導致機械密封失效的一項重要因素是常高溫油泵，諸如減壓塔底泵、油漿泵、回煉油泵等出現熱裂。在干摩擦的作用下，或者抽空、冷卻液中斷、以及密封面中混入雜質等因素，都會造成密封面的環表面出現徑向裂紋。第二，密封機械的常用部件碳-石墨環，很容易出現石墨碳化，從而造成了機械密封失效。這主要是由于碳-石墨環必須在零下105到250攝氏度之間進行工作，一旦超過了這個溫度范圍，就會發現有樹脂從碳-石墨環的表面析出，進而在高溫狀態下，摩擦面周圍的樹脂就很容易被碳化，當有粘結劑出現，就會因發泡軟化而導致機械密封失效。第三，對于一些橡膠輔助密封件，諸如氟橡膠、全橡膠以及乙丙橡膠等，如果超出了被允許的溫度范圍，就會由于老化而失去彈性，從而出現了變硬、龜裂的現象，機械密封失效。目前所使用的機械密封主要是以柔性石墨為主要材料，其具有耐高溫、耐腐蝕的性能，但由于回彈性較差，很容易在外在環境的影響喜愛發生脆裂，使機械密封失效。

2.2相應的解決對策

1、對于密封機械的選型，要根據轉動設備的作業環境和工況來選擇，一些輔助設施是必不可少的。例如，在高溫的環境條件下作業，所選擇密封環就要具有耐高溫性，石墨、鈷基碳化鎢等都是較好的選擇。此外，還要配置必要的密封沖洗設施，以起到冷卻、、以及凈化的功能。

2、對于石油機械密封的日常使用，要按照規范，并注意維護及保養。介質和工作環境對于對機械密封具有一定的影響力，那么，在日常的使用過程中，就要按照規程正確操作，做好設備的密封巡檢工作，對于轉動設備的運行狀況時時關注，嚴格控制介質的特性指標，以免機械密封使用環境的工況發生變化。

3、加強機械密封的檢修質量。對于密封配置要進行常規檢查。重視檢修質量，在密封配置過程中，對于保持密封元件要輕拿輕放，保持清潔完整，依照檢修規程來合理的調整間隙及配合。比如，機械密封面間隙以及彈簧比壓等，此外，還要注意避免使泵的振動幅度過大，尤其要注重轉子的動平衡及對中找正。

3總結

伴隨著社會經濟的持續快速發展，無論工業生產還是日常生活，對石油的需求量日益增多，在石油化工領域中，機械密封顯得日益重要。石油機械密封在實際的工作中，其工作環境可能是氣態、液態、或者汽液態，若機械密封介質的沸點較低，當機械處于運行狀態的時候，就會升高溫度，密封介質就會被揮發，此時，密封的作用就很難發揮出來。注意選擇石油機械密封，并按照的相關的規范進行操作，只有這樣才會讓石油機械密封能夠安全可靠的運轉，延長其使用壽命。同時，相關的工作人員要熟練掌握機械密封的工作原理及其自身的特點，促使機械密封在石油化工領域充分發揮其自身的優勢，更好的促進石油化工事業的持續穩定發展。

參考文獻

[1]王雪光.石油化工生產常用機械密封形式及失效原因分析[J].中國石油和化工標準與質量，2011（08）：339―342.

[2]梁偉剛.淺談石油機械密封的工作原理[J].黑龍江科技信息，2013（21）.

[3]蔡仁良，顧伯勤，宋鵬云.過程裝備密封技術[M].北京：化學工業出版社，2002：115.

第6篇：機械密封結構原理范文

關鍵詞沖擊式細碎機，篩條，壓機離心油泵，分體

1Φ800×300沖擊式細碎機篩條改進

由鄂式破碎機、斗式提升機、儲料倉、喂料機、沖擊式細碎機、除塵器裝置等組成的硬質料破碎系統，其最后級沖擊式細碎機的破碎是系統質量（出料粒度）、產量的重要環節。硬質料破碎系統的工藝要求是：入磨粒度5mm以下，4mm以下的占80%。

1.1 沖擊式細碎機的結構和原理

（1） 沖擊式細碎機的結構,見圖1。

（2） 沖擊式細碎機原理

沖擊式細碎機由上機殼與下機座、主軸與輪鼓、錘架與沖擊錘頭、篩條組合件等零部件組成，電機驅動三角皮帶帶動主軸與輪鼓，輪鼓軸上安裝三排共6個錘架與沖擊錘頭，當物料進入破碎腔時，高速運轉的錘頭沖擊物料使之破碎；被破碎物料慣性撞擊在機殼的鋸齒狀襯板上形成二次破碎，在篩條上進一步粉碎成符合粒度要求的產品，由篩條縫隙出，保證了充分的細碎作用。

1.2 沖擊式細碎機的改進

（1） 原篩條結構

見圖2，篩條間縫隙為8mm。其結構偏大，出料粒度部分超出要求；篩條磨損約50%左右后容易彎曲變形，篩條間縫隙變大；篩條材質硬度較低，磨損較快。

（2） 改進后的篩條結構

見圖3，改進后的篩條間縫隙為5mm，由3條組塊整體鑄成，條間縫中部有15mm的寬度相聯，篩條選用ZGMn13高錳鋼鑄造,篩條組塊剛性強度比原來有較大提高。改進后篩條組塊的使用時間比原使用時間延長約35%，出料粒度在5mm以下，其中4mm以下的占80%，達到了工藝質量要求。正常操作下時產10.5～13t，取得了較好的使用效果。

1.3 硬質料破碎系統的操作注意事項

（1） 鄂式破碎機排料口調節范圍應控制為35～45mm，防止出料粒度過大而造成沖擊式細碎機產量降低。調節好電磁振動喂料機的給料量, 使沖擊式細碎機在合理負載狀態下運行。

（2） 防止鐵塊等異物進入細碎機，避免錘架與沖擊錘頭、篩條等不正常損壞。

2SITI/1700-Ⅲ 壓機離心油泵分體改進

壓機是陶瓷生產的重要設備，低壓循環離心油泵正常工作是壓機正常運行的基礎之一。使進口離心油泵配件國產化、標準化是及時維修和提高工作效率的方法之一。

2.1 原有狀況

（1） SITI/1700-Ⅲ壓機離心油泵原結構及泵參數

原泵為整體式結構，由泵殼體、葉片、密封中擋環、機械密封組件、特殊電機等零配件組成，見圖4。泵參數：流量200～667L/min，泵壓0.4～0.6MPa，電機功率7.5kW，轉速2900r/min。

（2） 原使用情況

SITI/1700-Ⅲ壓機離心油泵，經多年使用后其電機線圈、軸承出現損壞，泵內機械密封組件有磨損；各臺離心油泵中密封組件軸尺寸有所不同（如軸Φ20、Φ28等），不能互換；電機線圈、軸承損壞維修時均需拆裝泵的機械密封組件，從而影響了機械密封組件的使用和壓機的運轉率。

2.2 改進后的情況

（1） 改進后的泵結構為分體式，由泵殼體、葉片、密封中擋環、軸承座、機械密封組件、泵主軸聯軸器對、電機等零配件組成，見圖5。

（2） 改進方法

泵殼體、葉片仍采用原件，機械密封組件采用國產FO1-a型，相對轉動件為不銹鋼對石墨，軸徑為Φ28mm；增加泵主軸和聯軸器對，改進相應密封中擋環；電機用Y132S2-2型，7.5kW，轉速2900r/min。泵主軸材料用40Cr調質，配機械密封組件處磨光，表面粗糙度0.2～0.4μm。泵和電機所占空間比原長增加約200mm，在安裝上實際可行。

2.3 安裝使用的注意問題及延伸

（1） 安裝時要求離心葉片中心線與泵殼體中心線一致，允差±0.5mm，以確保流量和泵壓；調節好電機的高度使兩TL型彈性套柱聯軸器中心線一致，確保其運行平穩；

（2） 定時給泵主軸的軸承加油，使兩軸承處于良好的狀態；

（3） SITI/1700-Ⅲ壓機離心泵分體改進，可使電機、密封件國產標準化互換性強；電機修換不影響油泵密封件。分體改進方法在SITI/2500-Ⅲ壓機離心泵上應用，同樣可以取得較好的效果。

參考文獻

1 天津水泥工業設計院主編.水泥廠工藝設計手冊[M].中國建筑工業出版社,1984

2 南昌礦冶機械廠編.破碎、輸送設備產品目錄

第7篇：機械密封結構原理范文

一、機械密封工作原理及其特點概述

機械密封的工作原理是軸間與旋轉環構成極薄的液態膜，從而避免介質發生泄漏，同時也使斷面變得更加，最終實現對機械的密封。機械密封經常被應用在壓縮機、泵等。

就目前情況來看，泵的密封方式主要有以下兩種不同的方式：（1）軟填料密封。（2）機械密封。兩種不同的密封方式特點不同，適用于在不同的場合，在密封方式的選用，選擇正確的方式，可以降低成本，提高機械的運行效果。比較機械密封與軟填料密封，前者具有以下優點：①密封的可靠性更高，泵在長期運行過程中，密封狀態比較穩定，泄漏量小。②壽命相對來說更長，在水、油等介質中的使用壽命超過1年，即使在化工介質中，其使用壽命長度也可以超過半年。③維修周期長，泵在運行過程中，端面在發生磨損后，在一定范圍完成相應的維修工作之后，泵的使用性能并不會發生明顯變化，仍然能夠滿足使用需求。④摩擦小，消耗功率小，依據相關統計表明，摩擦功率僅為軟填料密封的15%-55%。⑤具有良好的抗震性。

當然機械密封與軟填料相比，并不是只有優點沒有缺點，其結構更加復雜，成本高，對零部件的加工有著較高的要求，并且要求工作人員在安裝與更換時的操作必須要合理，特別是要做好對緊急事故的處理。

二、輸油主泵機械密封失效原因分析

通過對相關文獻研究以及結合筆者工作實踐來看，導致輸油主泵機械密封失效的原因主要有以下幾方面：

1. 材料不合理

輸油主泵機械密封選材的材料不合理將會導致密封泄漏的出現。結合我在工作中遇到的實際情況來看，如果在發生泄漏時流出大量原油，而原油中所含的硫化氫具有較強腐蝕性，這就會造成機械的外部受到嚴重的腐蝕，從而導致破壞現象進一步加劇。分析機械密封的維修記錄，由于密封件在應用過程中存在摩擦情況，將會導致密封輔助圈遭受腐蝕、老化等現象，進而導致密封泄露情的發生。從實際分析情況來看，密封泄漏與選材有著很大關系。因此，在選擇選用密封圈時，要考慮泵應用周圍的環境，泵所承受的壓力等各項因素，綜合考慮最終的選材。

2. 選型不當

輸油主泵機械密封中，由于選型不當將會導致端面遭受破壞。通常來說，在輸油主泵機械密封中，密封的方式有單面密封、平衡性密封等多種不同的形式，在具體應用個過程中，如果在選型上出現誤差，導致端面的壓力，將會難以形成摩擦副間液膜，導致磨損情況變得更加嚴重，最終密封件在泵的運行過程中將會出現變形情況，引起泄漏現象的發生。如果壓力達不到要求，端面磨損無法得到補償，將會導致機械運行出現打滑故障。

3.靜環因素

結合實踐來看，靜環因素也是導致輸油主泵機械密封失效的重要原因之一，根據筆者工作中對其檢修發現，將換下的機械密封解體發現很多主要部件都出現了靜環損壞。而進一步檢查可知，靜環與靜環座配合處均出現“卡死”現象，用手按壓無明顯補償作用，輔助密封圈分解后有溶脹現象。而導致這一情況產生的原因在于石墨材質的靜環摩擦力大與膠圈溶脹、靜環材質及沖洗孔分布等而造成輸油主泵機械密封失效現象地產生。

4. 溫度變化因素

輸油主泵在應用過程中，如果端面溫度的變化速率塊，或者溫差變化較大，產生熱變形，密封泄漏的幾率將會進一步變大。通常來說，為了避免泄露情況的發生，溫度的變化速率不應當超過1℃/min，溫度差的變化范圍應當控制在10℃之內，為了避免由于溫度差變化速率過快，或者溫度差變化過大，而導致泄漏情況的發生，在具體處理過程中可以合理的采取冷凍措施。例如，某工程在具體生產過程中，因為溫度差變化過大，經常會產生裂紋，軸封的使用壽命很短，不足12d，和后來對材料進行改變，選用耐溫差較大的材料，延長使用壽命。

5. 其他因素

除了上述4方面原因外，導致輸油主泵機械密封失效的原因還有諸如加工精度較低、安裝質量不過關等。以加工精度較低為例，機械密封端面粗糙度和整體形狀誤差對其性能有較大影響。實際運轉中的機械密封在絕大多數工況下處于混合摩擦狀態，其彈簧壓力和密封介質壓力形成的總的外部載荷由密封端面間的液膜壓力和微凸體接觸共同承擔，區存在由液膜黏性剪切引起的摩擦力，微凸體接觸區存在由微凸體變形引起的邊界摩擦力甚至干摩擦力，從而導致輸油主泵機械密封因密封零件磨損而出現失效。

三、 輸油主泵機械密封失效解決對策探究

1. 注重選材，降低泄漏幾率

在選材上，通常利用通過保護層避免腐蝕現象的發生，利用保護層將機械密封金屬與接觸液（稀硝酸和己二酸的混合溶液）相隔離，阻止腐蝕情況的發生。碳化硅是一種強度高，密度低等優點，同其他抗腐蝕材料相比，耐高溫強度更強，但是由于材料比較脆，因此在具體應用中容易發生斷裂情況。合金鋼是在鋼中除了碳元素和鐵元素之外，加入其他元素，改善合金鋼的性能。合金鋼具有韌性高，強度高，耐高溫等優秀的性質，但是其與碳化硅材料相比，工藝更加復雜，因此在實際應用過程中，需要依據具體環境進行針對性選擇。通過合理的材料，控制泄漏情況的發生。此外，我們還應特別做好靜環的選材工作。比如當前許多靜環設計中采用石墨材質較軟，這就導致其在沖洗液壓力較高（6.0～7.0MPa）的情況下，靜環側面很快出現的缺口，為此，筆者認為應根據國內外優秀的機械密封設計，將靜環的材質升級，改用碳化硅材料來制作，提高靜環的強度。

2. 動環密封圈的控制

密封圈的原材要依據實際情況選擇相應的材質，同時需要注意，動環密封圈不能過緊，這主要因為如果動環密封圈過緊，將會增加軸套與密封圈之間的摩擦，導致泄漏情況的發生。與此同時，如果動環密封圈過緊，將會導致移動阻力加大，在泵運行過程中，如果工況變得復雜，無法及時調節。此外，動環密封圈過緊容易導致彈簧出現疲勞，導致彈簧損壞，并且動環密封圈過緊也容易導致自身出現變形，影響密封效果，引起泄漏。

3. 靜環沖口設計以及密封圈壓縮量優化

首先，改造靜環座的設計，將沖洗口調整到靜環和動環的結合面，沖洗液在動環旋轉時能更均勻地分布，每一個部位都承受沖洗力，這樣的分布才更合理，能有效緩解液體直接沖刷。其次，石墨靜環孔隙大，與橡膠圈接觸面粗糙，因此工作時會產生較大的摩擦力，同時，在輸油過程中密封圈會產生一定程度的溶脹（體積溶脹

4. 其他因素解決對策

針對諸如加工精度較低以及安裝質量不過關而導致輸油主泵機械密封失效，筆者認為可以從以下兩方面著手：首先，企業必須在充分結合自身工作實際做好輸油泵機械密封的采購工作，即嚴格根據精度要求編制招標文件，隨后采購精度符合要求的機械密封。其次，嚴格規范輸油主泵安裝。為此，我們需要制定出輸油主泵規范化安裝操作流程，并加強安裝過程中的監督工作，以此確保輸油主泵實現良好的安裝質量。

第8篇：機械密封結構原理范文

關鍵詞：機械密封；安裝；使用；失效；泄漏

1.機械密封的工作原理

1.1.機械密封的定義

在國家有關標準中的定義：由至少一對垂直于旋轉軸線的端面組成，在流體壓力及補償機構彈力（或磁力）共同作用下，以及輔助密封圈的配合下， 該對端面保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置。按照補償機構運動狀況分為旋轉式和靜止式機封；按照靜環安裝位置可分為內裝式和外裝式機封；按照密封面上介質載荷的作用情況可分為平衡型和非平衡型機械密封。

1.2. 機封的基本結構：

機械密封一般有4個密封點，如圖1所示A、B、C、D點。

A點為端面密封點。這是一個動密封點，它靠彈性元件（彈簧、波紋管或波紋管加彈簧）和密封流體壓力，在相對運動的動環和靜環的接觸面（端面）上，產生一個適當的壓緊力（比壓），使這兩個光潔、平直的端面緊密貼合而達到密封目的。

B點為靜環與壓蓋端面之間的密封點。這是一個靜密封點，用橡膠或聚四氟乙烯密封圈來防止液體從靜環與壓蓋之間隙的泄漏。

C點為動環與軸（或軸套）配合之間的密封點。這也是一個靜密封點，當動、靜環端面磨損時，輔助密封圈與動環應能補償磨損的軸向移動。

D點為壓蓋與機體（密封箱體）之間的密封點，這也是一個靜密封點，用螺栓壓緊密封圈或密封墊片，實現無泄漏。

2. 機械密封的安裝和使用

2.1. 下表是根據我廠13年對70套損壞機封統計的數據：

從統計數據得出：因使用和安裝因素造成機封損壞占到總數的88.6%，因此，必須高度抓好安裝和使用的的各個環節。

2.2 . 安裝密封前的準備工作：

安裝前的準備工作是整個安裝過程的關鍵，準備越充分，設備開起后機封使用的可靠性越高。

2.2.1.檢查機械密封包裝盒上標注的型號是否和泵的使用要求一致，對于非平衡機封還要檢查密封面，輔助密封圈等有無損傷、變形、裂縫等現象，若有缺陷，必須更換。對于集裝式結構的機械密封，不必拆開檢查。

2.2.2.檢查機械密封軸套的長度、內徑，最可靠的辦法是將其與拆換下的舊機械密封的尺寸做比較，也可采用機械密封與軸試裝的辦法檢查軸套。

2.2.3.檢查機封箱與機械密封的配合尺寸以及螺釘連接尺寸，做到安裝心中有數，避免錯誤安裝造成機封損壞。

2.2.4.如果因振動造成的設備損壞，要進行泵軸的竄動量、徑向跳動度、同軸度是否符合技術要求，一般情況下將各結合面清理干凈即可滿足安裝要求。

2.2.5.裝入前必須將軸或軸套、機封箱體、密封端面及機封本身清擦干凈，防止任何雜質進入機封箱內，切記不允許用不清潔的不檫拭密封端面。

2.2.6.不允許用工具敲擊密封端面，以防止密封件被損壞。

2.3. 機械密封的安裝

2.3.1.在機械密封橡膠O型圈和軸套或軸表面涂一層機油，便于安裝。特別注意的是：乙丙、丁基等材料的橡膠圈不能與油或脂接觸，推薦采用動物油或肥皂。

2.3.2.將靜環密封圈套在靜環上并涂上劑，并將靜環的防轉銷對準機封箱上的凹槽，檢查其能否滿足技術要求，之后把靜環組合件、密封圈等旋轉件一同套在軸上相應位置，最后安裝上帶靜環的壓蓋。在安裝機械密封的緊定螺栓和連接螺栓時，每組螺栓應采用對稱擰緊的辦法，防止安裝偏差。

2.3.3.在未固定壓蓋之前應檢查是否有異物粘附在摩擦副的端面上，用手推補償環做軸向壓縮，松開后補償環能自動彈回無卡滯現象，最后才能將壓蓋螺栓均勻緊固。

2.3.4.安裝葉輪時，應一邊盤車一邊觀察安裝核實尺寸，檢查壓蓋、靜環與軸是否有摩擦，感覺應均勻；機封軸套有卡環時，應保證卡環與壓蓋的間隙尺寸2～3mm，如有超差應調節泵軸予以保證，否則容易引起卡環與壓蓋的摩擦影響使用。

2.3.5.檢查進出冷卻水管路是否暢通，接上機封的冷卻水，檢查機封有無泄漏。

2.3.6.按照旋轉方向手動盤車，檢查轉動是否靈活，泵腔內有無不正常聲音，若有異常必須檢查調整。

2.3.7.打開泵進口閥門，引入物料進行靜壓實驗，檢查泵殼等處的密封狀況。無問題后開啟電機，緩慢調節變頻器頻率至15Hz，一方面檢查泄漏情況，另一方面排出密封腔中氣體，最后等待開車。

3.機封出現泄漏原因分析及對策：

機封出現泄漏的原因很多，以下幾點使我們在生產中經常遇到的機封泄漏，供大家交流借鑒：

3.1. 安裝靜試時泄漏

機械密封安裝調試好后，一般要進行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動環或靜環密封圈存在問題；泄漏量較大時，則表明動、靜環摩擦副間存在問題。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、靜環摩擦副存在問題；如泄漏介質沿軸向噴射，則動環密封圈存在問題居多，泄漏介質向四周噴射或從水冷卻孔中漏出，則多為靜環密封圈失效。

3.2. 試運轉時出現的泄漏

泵用機械密封經過靜試后，運轉時高速旋轉產生的離心力，會抑制介質的泄漏。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、靜環摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：

3.2.1.操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異常現象，引起較大的軸向力，使動、靜環接觸面分離，這點要求我們在試運轉時頻率不能調的過高，一般在15Hz左右，試車五分鐘以內。

3.2.2.動環密封圈過緊，彈簧無法調整動環的軸向浮動量；

3.2.3.工作介質中有顆粒狀物質，運轉中進人摩擦副，損傷動、靜環密封端面，試車前要先把冷卻水開啟，形成機封腔內正壓。

上述現象在試運轉中經常出現，有時可以通過適當調整靜環座等予以消除，但多數需要重新拆裝，更換密封。

3.3 正常運轉中突然泄漏

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

3.3.1.抽空、氣蝕或較長時間憋壓，造成機封使用工況發生變化，導致密封破壞；

3.3.2.泵的實際輸出量偏小，大量介質泵內循環，熱量積聚，引起介質氣化，導致密封失效，出現這種情況，說明泵沒有工作在效率區間，應及時調整輸出量，如出現長時間運行還容易出現斷軸。

3.3.3.對較長時間停用的泵，重新起動時必須先手動盤車，防止摩擦副因粘連而扯壞密封面。泵長時間不運行，要把機封的冷卻水管拆下并串聯起來，把機封內的冷卻水吹出，避免機封腔內結垢。

3.3.4.工況頻繁變化或調整；

離心泵在正常運轉中突然內泄漏，如不能及時發現，極易造成冷卻水系統污染，往往會釀成與之并用的泵類設備機封損壞，日常巡檢中要加大對機封水槽水質檢測，發現水質變混要及時置換機封水。

參考文獻：

[1]《實用機械密封技術問答》 王汝美編著 中國石化出版社 2004

[2]《中華人民共和國機械行業標準---泵用機械密封》 中華人民共和國機械工業部 1995年7月1日

第9篇：機械密封結構原理范文

消防泵是用水滅火必不可少的設備，我國已有l0多種不同型號和規格的手抬式消防泵產品，其主要用于城市和工礦消防。由于這類消防泵的流量較大、揚程不高，質量和體積大，不便攜帶，所以不宜在森林消防中使用。一般情況下，需要控制的林火燃燒強度遠低于城市和工礦火災，但野外火場附近通常缺少水源，往往需要長距離輸水，所以林用消防泵應具有流量小、揚程高、質量輕、體積小、便于攜帶等特點。

2森林消防泵的優點和性能參數

筆者參與開發的一種小型森林消防泵由發動機與泵部件兩部分組成，采用便攜式汽油機為動力，泵部件為單吸、二級離心式水泵。

2．1消防泵的優點

該森林消防泵具有以下優點：①質量輕、揚程高、流量??；②二級離心泵可使泵的效率大大提高；③框架和背掛的設計適宜單人背負或雙人手抬，可滿足山高路陡的環境要求；④整機與框架的連接采用橡膠減振腳，可減輕機器工作時的振動。

2．2主要性能參數

(1)整機參數：形式可背負框架式；凈質量18kg；外形尺寸(長X寬X高)430mmx350mmx440mm。

(2)水泵參數：形式單吸雙級離心式；流量≥2．5L／s；揚程~>70mm；進水口直徑50mm；出水口直徑38ram；水泵效率58％。

(3)水槍出水性嗡水槍口徑為4~6mm、轉速6000~lmin)：水槍口壓力>10．75MPa；出水流量≥1L／s。

3森林消防泵的工作原理

發動機工作時曲軸驅動泵軸旋轉，泵軸上安裝有一級葉輪和二級葉輪。當葉輪高速旋轉時，水泵進水口處產生的負壓遠低于標準大氣壓，在壓差的作用下，水從水源處沿進水管被吸入水泵進水口，一級葉輪將水甩人導葉，再經二級葉輪進入泵體，經泵體蝸殼收集、擴散后以高能量從水泵出水口噴出，從而實現水泵泵水的功能。

4泵部件傳動結構的改進

原來泵部件在加工、裝配和維修過程中比較難控制。我們借鑒了一些通用汽油機與林業機械的連接和傳動方式，對泵部件傳動結構進行了改進。

4．1原泵部件的傳動結構原來泵部件的傳動結構如圖1所示。該結構的優點是結構簡單，加工方便，成本低；缺點是安裝、維修困難，啟動費力。兩級葉輪靠兩個平鍵分別固定在泵軸上，泵軸必須先裝配到泵體內，再分別安裝平鍵b、二級葉輪、平鍵c和一級葉輪；由于泵體內部裝配空間有限，平鍵b和平鍵c的裝配比較困難。該結構的動力傳遞方式屬于直接硬性傳動。由發動機輸出軸直接帶動聯軸節A轉動，聯軸節A通過彈性銷和傳動膠塊帶動聯軸節B轉動，聯軸節B帶動泵軸轉動，從而實現水泵的泵水功能。由于聯軸節B靠過盈裝配在泵軸上，裝配和拆卸均比較困難。機器啟動前泵殼內必須充滿水，發動機曲軸與泵軸是同步運轉的，所以手拉機器啟動時即有負載(水產生的阻力)，因此啟動特別費力，即使在缸體上加減壓閥啟動也比較困難。

4．2改進后泵部件的傳動結構改進后泵部件的傳動結構如圖2所示。該結構的優點是結構簡單，安裝、維修方便，啟動輕松；缺點是花鍵加工成本較高。改進后的結構雖然加工成本增加，但省去了許多零件，裝配、拆卸都很方便。兩級葉輪靠花鍵固定在泵軸上，泵軸仍然先裝配到泵體內，再分別安裝二級葉輪和一級葉輪，不受空間的限制，裝配方便快捷。該結構的動力傳遞方式屬于離合器驅動，由發動機曲軸帶動離合塊組件轉動，此時泵軸不轉；當發動機轉速達到離合器甩開的轉速時，安裝在曲軸輸出端的離合塊在離心力的作用下甩開，與固定在泵軸上的離合碟接觸，帶動離合碟轉動，從而帶動水泵工作。離合碟依靠花鍵裝配到泵軸上，裝配、拆卸均較方便。機器啟動前泵內也必須充滿水，但發動機曲軸與泵軸不是同步運轉，機器手拉啟動時沒有負載，所以啟動很容易。

5機械密封的重新選型

原機械密封選擇的是103型內裝單端面單彈簧非平衡型并圈彈簧傳動機械密封，其結構示意圖如圖3所示。該種型號機械密封的優點是軸向尺寸小，能節省裝配空間；缺點是使用壓力范圍小(在0．8MPa以下)。在使用時，我們發現該型號的機械密封不能滿足機器的使用要求，容易漏水。主要原因是機械密封靜環外殼(金屬)與泵體直接接觸，密封效果不好，容易泄漏，泄漏通道(圖3中的A處)中介質的壓力F與彈簧的壓力方向相反，抵消了彈簧的部分壓力，導致動靜環表面(圖3中的B處)比壓不夠而造成泄漏。特別是泵在啟動和停止過程中，由于泵進口堵塞、抽送介質中含有氣體，可使密封腔出現負壓，導致動靜環表面出現泄漏。泵部件改進后機械密封選擇的是B103型內裝單端面單彈簧平衡型并圈彈簧傳動機械密封，其結構示意圖如圖4所示。該種型號機械密封的優點是使用壓力范圍大(1．6MPa以下)；缺點是軸向尺寸較大。在使用時，我們稍加改動泵體的結構，使其裝配空間加大。改進后的機械密封靜環有輔助密封圈與泵體配合(圖4中A處)，該處的泄漏通道已不存在，滿足了機器使用要求。介質的壓力F與彈簧的壓力方向相同，增加了彈簧的壓力，動靜環表面(圖4中B處)的泄漏消除，滿足了機器使用要求。