液壓機機械密封的基本結構與密封原理

液壓機機械密封的基本結構與密封原理

機械密封按國家有關標準定義為:由至少一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-Z7所示。機械密封安裝在旋轉軸上， 密封腔內有緊定螺釘1、彈簧座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。摩擦副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。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Z);而靜環輔助密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。 由動環端面與靜環端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。彈花機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-Z年，特殊的可用到5-10年以上。。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，一般僅為填料 密封的ZO%-30%⑤軸或軸套表面不易磨損。由于機械密封與軸或軸套的接觸部位幾乎沒有相對運動， 因此對軸或軸套的磨損較小。
⑥耐振性強。機械密封由于具有緩沖功能，因此當設備或轉軸在一定范圍內振動時， 仍能保持良好的密封性能。
⑦液壓機密封參數高，適用范圍廣。當合理選擇摩擦副材料及結構，加之設置適當的沖洗、 冷卻等輔助系統的情況下，機械密封可廣泛適用于各種工況，尤其在高溫、低溫、強腐 蝕、高速等惡劣工況下，更顯示出其優越性。目前機械密封技術參數可達到如下水平:軸 徑5. 1000mm，使用壓力10-6 . 42MPa，使用溫度- 200. 1000°C ，機器轉速可達 50000r/min，密封流體壓力戶與密封端面平均線速度U的乘積戶u值可達1000MPa   m/ s。 ③結構復雜、拆裝不便。與其他密封比較，機械密封的零件數目多，要求精密，結 構復雜。特別是在裝配方面較困難，拆裝時要從軸端抽出密封環，必須把機器部分(聯軸 器〉或全部拆卸，要求工人有→定的技術水平。這一問題目前已作了某些改進，例如采用 拆裝方便并可保證裝配質量的剖分式和集裝式機械密封等