机械密封都有哪些产品类型及结构特点？

发布网友发布时间：2022-04-22 17:21

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热心网友时间：2023-09-29 19:14

机械设计时，如何选择密封的方式？本文带您了解机械设计中常见的动密封形式。分别是填料密封、机械密封、干气密封、迷宫密封、油封密封、动力密封和螺旋密封。

动设备密封问题是伴随着设备的运行而始终存在的，今天特意为大家梳理出了动设备上常用的各类密封形式和使用范围以及特点，让大家能够对密封问题有一个更深的了解。

一、填料密封

填料密封按其结构特点可分为：

软填料密封

硬填料密封

成型填料密封

1、软填料密封

软填料类型：盘根

盘根通常由较柔软的线状物编织而成，通过截面积是正方形的条状物填充在密封腔体内，靠压盖产生压紧力，压紧填料，迫使填料压紧在密封表面(轴的外表面和密封腔)上，产生密封效果的径向力，因而起密封作用。

软填料适用场合：

盘根填料所选择的制造材料，决定了盘根的密封效果，一般来说盘根制造材料要受工作介质温度、压力及酸碱度的*，且盘根所工作的机械设备的表面粗糙程度、偏心及线速度等，也会对盘根的材质选择有所要求。

石墨盘根能耐高温、高压，是解决高温、高压密封问题的最有效的产品之一。耐腐蚀，密封性能优异，且作用稳定、可靠。

芳纶盘根是一种高强度的有机纤维，编织成的盘根再经浸渍聚四氟乙烯乳液和润滑剂。

聚四氟乙烯盘根是以纯聚四氟乙烯分散树脂为原料,先制成生料薄膜,再经过捻线,编强织成盘根.可广泛用于食品、制药、造纸化纤等有较高清洁度要求，和有强腐蚀性介质的阀门、泵上。

2、硬填料密封

硬填料密封有开口环和分瓣环两类。

二、机械密封

机封总是由旋转部件（*部分）和静止部件（橙色部分）两大部分组成，两相对运动的动，静环面成为密封的主密封面。

机械密封亦称端面密封，按国家有关标准定义为：由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动，而构成的防止流体泄漏的装置。

三、干气密封

干气密封即“干运转气体密封”是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。

特点：

密封性能好，寿命长，不需密封油系统，功率消耗少，操作简单及运行维护费用低。干气密封作为不需任何密封端面冷却和润滑用油的无维修密封系统，正取代浮环密封和迷宫密封而成为石化行业高速离心压缩机轴封的主体密封。

适用场合：

离心式压缩机等高速等高速流体机械，适用于少量工艺气泄漏到大气中无危害的工况，如空压机，氮压机等。

四、迷宫密封

迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。

迷宫密封是离心式压缩机级间和轴端最基本的密封形式，根据结构特点的不同，可分为平滑式、曲折式、阶梯式及蜂窝式等四种类型。

1、平滑式迷宫密封

平滑式迷宫密封有整体和镶片两种结构，它结构简单，便于制造，但密封效果较差。

2、曲折式迷宫密封

曲折式迷宫密封也分整体和镶片两种结构，这种迷宫密封的结构特点，是密封齿的伸出高度不一样，而且高低齿相间排列，与之相配的轴表面，是特制的凹凸沟槽，这种高低齿与凹凸槽相配合的结构，使平滑的密封间隙变成了曲折式，因此，增加了流动阻力，提高了密封效能。但只能用在有水平剖分面的缸体或隔板中，并且密封体也要作成水平剖分型。

3、阶梯式迷宫密封

阶梯式迷宫密封从结构上分析它类似于平滑式迷宫密封，而密封效果却与曲折式迷宫密封近似，常用于叶轮盖板和平衡盘处。

4、蜂窝式迷宫密封

蜂窝式迷宫密封的密封齿片焊成蜂窝状，以形成复杂形状的膨胀室，它的密封性能优于一般密封形式，适用于压力差较大的场合，如离心式压缩机的平衡盘密封。蜂窝式迷宫密封制造工艺复杂，密封片强度高，密封效果较好。

五、油封密封

油封密封是一种自紧式唇状密封，其结构简单，尺寸小，成本低廉，维护方便，阻转矩较小，既能防止介质泄漏，也能防止外部尘土和其它有害物质侵入，而且对磨损有一定的补偿能力，但不耐高压，所以一般用在低压场合的化工泵上。

六、动力密封

化工泵在与运转时，副叶轮所产生的压头平衡了主叶轮出口高压液体，从而实现密封。停车时，副叶轮不起作用，因此必须同时配备停车密封装置解决停车时可能产生的化工泵泄漏。副叶轮密封结构简单、密封可靠、使用寿命长，化工泵运转中可实现滴水不漏，因此在化工泵输送含杂质介质的泵上经常采用。

七、螺旋密封

螺旋密封也是动力密封的一种形式，它是在旋转的轴上或者在轴的包容套上加工出螺旋槽，轴和套之间充有密封介质。轴的旋转使螺旋槽产生类似于泵的输送作用，从而阻止密封液的泄漏。其密封能力的大小与螺旋角度、螺距、齿宽、齿高、齿的作用长度以及轴与套之间的间隙大小有关。由于密封之间不发生磨擦，因而寿命长，但由于结构空间的*，其螺旋长度一般较短，因而其密封能力也受到局限。在泵降速使用时，其密封效果则会大打折扣。

热心网友时间：2023-09-29 19:14

1、推压型机械密封和非推压型机械密封
推压型机械密封指辅助密封沿轴或轴套机械推压来补偿密封面磨损的机械密封，通常就是指弹簧压紧式机械密封。
非推压型机械密封用于辅助密封固定在轴上的机械密封，通常为波纹管机械密封。
2、平衡型机械密封和非平衡型机械密封
机械密封密封腔中的压力作用在动环上形成了闭合力，端面间的液膜形成开启力。载荷系数K>1，密封为非平衡型机械密封。一般非平衡型机械密封只能用于低压。当压力大于一定的限度，密封面间的液膜就会被挤出。在丧失液膜润滑及高负荷的作用下，机械密封的密封端面会很快损坏。非平衡型机械密封不能平衡液体对端面的作用，端面比压随流体压力的上升而上升。
载荷系数K<1，密封为平衡型机械密封。平衡型机械密封内装式密封轴上的台阶使密封端面延径向内移但不减少密封面的宽度。密封的开启力不变，但由于动环有较大的面积暴露在液体中，因此，闭合力被平衡了相当一部分。平衡型机械密封外装式密封的平衡方法除作用力方向恰好相反外，其余与内装式机械密封相同。在这种情况下，要增加闭合力中的液压的份额，以抵销机械密封端面间液膜的开启力。平衡型机械密封能部分平衡液体对端面的作用，端面比压随流体压力的上升而缓慢上升。一般非平衡型机械密封只能用于低压，但对润滑性能差，低沸点，易汽化介质及高速工况，即使在低压下，也应选用平衡型机械密封。因为对于非平衡型机械密封，当机械密封腔压力上升时，会将密封端面间的液膜挤出，使机械密封的密封面很快损坏。平衡型机械密封能用于各种压力场合。
3、无压双重机械密封和有压双重机械密封
单端面机械密封是只有一对摩擦副，结构简单，制造、拆装容易，一般只需设置冲洗系统，不需要外供封液系统。
有压双重机械密封(原称为双端面机械密封)指有两对摩擦副，结构复杂，需要外供封液系统，有压双重机械密封密封腔内通入比介质压力高0.5~1.5bar的隔离液，起封堵、润滑等作用，隔离液对内侧密封起到润滑作用。无压双重密封(原称为串联密封)指有两对摩擦副，结构复杂，需要外供封液系统，无压双重密封密封腔内的缓冲液不加压，工艺介质对内侧密封起到润滑作用。
一般情况下，应优先选用单端面机械密封，因为单端面机械密封结构简单，使用方便，价格低。但在以下场合，优先选用双重机械密封。
(1) 有毒及有危险性介质。
(2) 高浓度的H2S。
(3) 易挥发的低温介质(如液化石油气等)。
随着社会对健康、安全和环境保护的愈来愈重视，无压双重机械密封的使用量逐年上升，该无压双重机械密封密封可广泛用于氯乙烯、一氧化碳、轻烃等有毒、易挥发、危险的介质。无压双重机械密封的内侧密封(第一道密封)是主密封，相当于一个单端面内装式机械密封，单端面机械密封润滑由被密封的介质担当。密封腔内注满来至封液罐的液体，未加压。无压双重机械密封内侧密封一旦失效，导致密封腔的压力提高，即能由封液罐的压力表显示、记录或报警。同时无压双重机械密封外侧密封就能在维修前起到密封和容纳泄漏液体的作用。
对一些有毒、含颗粒介质(或腐蚀性相当厉害的介质)，一般可考虑以下方法：
(1) 采用合适的环境控制措施，如外冲洗+带旋风分离器的管路冲洗系统。
(2) 采用有压双重机械密封。
有压双重机械密封隔离液的压力高于介质压力，因而泵送介质不会进入密封腔。有压双重机械密封内侧密封起到阻止隔离液进入泵腔的作用。因此当输送诸如粘性、磨蚀性及高温介质时，有压双重机械密封内侧密封由于没有暴露在介质中，因此可以不用昂贵的合金制作。有压双重机械密封外侧密封仅仅起到不使隔离液漏入大气的作用。
4、内装式机械密封和外装式机械密封
内装式机械密封：指机械密封安装在密封腔内。
外装式机械密封：指机械密封安装在密封腔外。
由于内装式机械密封的受力情况好，比压随介质压力的增加而增加，内装式机械密封的泄漏方向与离心力方向相反，因此一般情况均选用内装式机械密封。只有当介质腐蚀性极强时，且又不想考虑用有压双重机械密封时，才考虑选用外装式机械密封。
5、旋转式机械密封和静止式机械密封
旋转式机械密封指补偿部件随轴一起转动的机械密封。
静止式机械密封指补偿部件不随轴一起转动的机械密封。
一般情况下均选用旋转式机械密封，但在轴径较大，转速较高，密封圆周速度达到 25m/s时，由于弹簧及其它旋转元件产生的离心力较大，动平衡要求高，消耗的搅拌功率也大，应选用静止式机械密封。此外如果介质受强烈搅动易结晶时，也推荐采用静止式机械密封。
6、单弹簧机械密封和多弹簧机械密封
单弹簧机械密封，结构简单，弹簧可兼起传动作用，但端面比压不均匀，不适用于高速运转。
多弹簧机械密封，结构复杂，弹簧不能兼起传动作用，但端面比压均匀，适用于高速运转。一般情况下，推荐选用多弹簧机械密封。

热心网友时间：2023-09-29 19:14

机械密封主要可以分为以下几种类型：

单端面机械密封：只有一侧的机械密封件，通常安装在泵的吸入端，适用于较低的压力和温度条件。

双端面机械密封：两侧都有机械密封件，通常安装在高温、高压等较为严苛的条件下。

平面机械密封：是由两个面密封环组成，通过两个面的互相接触，防止介质泄漏。

环形机械密封：是由一个弹性环形密封件和一个定位元件组成，通过弹性密封件与轴套或轴的摩擦力，达到密封目的。

波纹管机械密封：是由一根波纹管和一个定位元件组成，波纹管通过压缩和回弹实现密封效果。

气体密封：利用气体动力密封原理，通过气体的高速旋转或流动，形成气体密封层，防止介质泄漏。