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機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)
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作者:pmt62e8e6
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發(fā)布時(shí)間: 4080天前
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機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸作相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置。機(jī)械密封與軟填料密封比較，有如下優(yōu)點(diǎn)： ① 封可靠在長周期的運(yùn)行中，密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄漏量很小，按粗略統(tǒng)計(jì)，其泄漏量一般僅為軟填料密封的1/100； ② ②使用壽命長在油、水類介質(zhì)中一般可達(dá)1～2年或更長時(shí)間，在化工介質(zhì)中通常也能達(dá)半年以上； ③ ③摩擦功率消耗小機(jī)械密封的摩擦功率僅為軟填料密封的10%～50%； ④ ④軸或軸套基本上不受摩損； ⑤ ⑤維修周期長端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償，一般情況下，毋需經(jīng)常性的維修； ⑥ ⑥抗振性好 對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)、偏擺以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感； ⑦ ⑦適用范圍廣機(jī)械密封能用于低溫、高溫、真空、高壓、不同轉(zhuǎn)速，以及各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)等的密封。但其缺點(diǎn)有： ⑧ 構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)制造加工要求高； ②安裝與更換比較麻煩，并要求工人有一定的安裝技術(shù)水平； ③發(fā)生偶然性事故時(shí)，處理較困難； ④一次性投資高。 密封技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 一、密封技術(shù)泵閥 1.1泄露 泄露是機(jī)械設(shè)備常產(chǎn)生的故障之一。造成泄露的原因主要有兩方面：一是由于機(jī)械加工的結(jié)果，機(jī)械產(chǎn)品的表面必然存在各種缺陷和形狀及尺寸偏差，因此，在機(jī)械零件聯(lián)接處不可避免地會(huì)產(chǎn)生間隙；二是密封兩側(cè)存在壓力差，工作介質(zhì)就會(huì)通過間隙而泄露。 減小或消除間隙是阻止泄露的主要途徑。密封的作用就是將接合面間的間隙封住，隔離或切斷泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加設(shè)小型做功元件，對(duì)泄露物造成壓力，與引起泄露的壓差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 對(duì)于真空系統(tǒng)的密封，除上述密封介質(zhì)直接通過密封面泄露外，還要考慮下面兩種泄露形式： 滲漏。即在壓力差作用下，被密封的介質(zhì)通過密封件材料的毛細(xì)管的泄露稱為滲漏； 擴(kuò)散。即在濃度差作用下，被密封的介質(zhì)通過密封間隙或密封材料的毛細(xì)管產(chǎn)生的物質(zhì)傳遞成為擴(kuò)散。 1.2 密封的分類 密封可分為相對(duì)靜止接合面間的靜密封和相對(duì)運(yùn)動(dòng)接合面間的動(dòng)密封兩大類。靜密封主要有點(diǎn)密封，膠密封和接觸密封三大類。根據(jù)工作壓力，靜密封由可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材質(zhì)較軟，墊片較寬的墊密封，高壓靜密封則用材料較硬，接觸寬度很窄的金屬墊片。動(dòng)密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種基本類型。按密封件與其作用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件是否接 最全最熱最專業(yè)的文檔類資源，文庫一網(wǎng)打盡觸，可以分為接觸式密封和非接觸式密封。一般說來，接觸式密封的密封性好，但受摩擦磨損限制，適用于密封面線速度較低的場(chǎng)合。非接觸式密封的密封性較差，適用于較高速度的場(chǎng)合。 1.3 密封的選型本文章來源于: 對(duì)密封的基本要求是密封性好，安全可靠，壽命長，并應(yīng)力求結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)簡單，制造維修方便，成本低廉。大多數(shù)密封件是易損件，應(yīng)保證互換性，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化。 1.4 密封材料 1.4.1 密封材料的種類及用途 密封材料應(yīng)滿足密封功能的要求。由于被密封的介質(zhì)不同，以及設(shè)備的工作條件不同，要求密封材料的具有不同的適應(yīng)性。對(duì)密封材料的要求一般是： 1） 材料致密性好，不易泄露介質(zhì)； 2） 有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度； 3） 壓縮性和回彈性好，永久變形小； 4） 高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，不脆裂； 5） 抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質(zhì)中能長期工作，其體積和硬度變化小，且不粘附在金屬表面上； 6） 摩擦系數(shù)小，耐磨性好； 7） 具有與密封面結(jié)合的柔軟性； 8） 耐老化性好，經(jīng)久耐用； 9） 加工制造方便，價(jià)格便宜，取材容易。 橡膠是最常用的密封材料。除橡膠外，適合于做密封材料的還有石墨等，聚四氟乙烯以及各種密封膠等。 1.4.2 通用的橡膠密封制品材料 通用的橡膠密封制品在國防，化工，煤炭，石油，冶金，交通運(yùn)輸和機(jī)械制造工業(yè)等方面的應(yīng)用越來越廣泛，已成為各種行業(yè)中的基礎(chǔ)件和配件。 橡膠密封制品常用材料如下。 1.4.2.1 丁腈橡膠 丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐燃料油及芳香溶劑等性能，但不耐酮，酯和氯化氫等介質(zhì)，因此耐油密封制品以及采用丁腈橡膠為主。 1.4.2.2氯丁橡膠 氯丁橡膠具有良好的耐油和耐溶劑性能。它有較好的耐齒輪油和變壓器油性能，但不耐芳香族油。氯丁橡膠還具有優(yōu)良的耐天候老化和臭氧老化性能。氯丁橡膠的交聯(lián)斷裂溫度在200℃以上，通常用氯丁橡膠制作門窗密封條。氯丁橡膠對(duì)于無機(jī)酸也具有良好的耐腐蝕性。此外，由于氯丁橡膠還具有良好的撓曲性和不透氣性，可制成膜片和真空用的密封制品。 1.4.2.3 天然橡膠本文章來源于: 天然橡膠與多數(shù)合成橡膠相比，具有良好的綜合力學(xué)性能，耐寒性，較高的回彈性及耐磨性。天然橡膠不耐礦物油，但在植物油和醇類中較穩(wěn)定。在以正丁醇與精制蓖麻油混合液體組成的制動(dòng)液的液壓制動(dòng)系統(tǒng)中作為密封件的膠碗，膠圈均用天然橡膠制造，一般密封膠也常用天然橡膠制造。 1.4.2.4 氟橡膠本文章來源于: 氟橡膠具有突出的耐熱（200～250℃），耐油性能，可用于制造氣缸套密封圈，膠碗和旋轉(zhuǎn)唇形密封圈，能顯著地提高使用時(shí)間。 1.4.2.5 硅橡膠泵 硅橡膠具有突出的耐高低溫，耐臭氧及耐天候老化性 能，在-70～260℃的工作溫度范圍內(nèi)能保持其特有的使用彈性及耐臭氧，耐天候等優(yōu)點(diǎn)，適宜制作熱機(jī)構(gòu)中所需的密封墊，如強(qiáng)光源燈罩密封襯圈，閥墊等。由于硅橡膠不耐油，機(jī)械強(qiáng)度低，價(jià)格昂貴，因此不宜制作耐油密封制品。 1.4.2.6 三元乙丙橡膠 三元乙丙橡膠的主鏈?zhǔn)遣缓p鍵的完全飽和的直鏈型結(jié)構(gòu)，其側(cè)鏈上有二烯涇，這樣就可用硫磺硫化。三元乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐老化性，耐臭氧性，耐候性，耐熱性（可在120℃環(huán)境中長期使用），耐化學(xué)性（如醇，酸，強(qiáng)堿，氧化劑），但不耐脂肪族和芳香族類溶劑侵蝕。三元乙丙橡膠在橡膠中密度是最低的有高填充的特性，但缺乏自粘性和互粘性。此外，三元乙丙橡膠有突出的耐蒸汽性能，可制作耐蒸汽膜片等密封制品。三元乙丙橡膠已廣泛用于洗衣機(jī)，電視機(jī)中的配件和門窗密封制品，或多種復(fù)合體剖面的膠條生產(chǎn)中。 1.4.2.7 聚氨脂橡膠 聚氨脂橡膠具有優(yōu)異的乃磨性和良好的不透氣性，使用溫度范圍一般為-20～80℃。此外，還具有中等耐油，耐氧及耐臭氧老化特性，但不耐酸堿、水、 蒸汽和酮類等。適于制造各種橡膠密封制品，如油封、O形圈和隔膜等。 1.4.2.8 氯醚橡膠 氯醚橡膠兼有丁腈橡膠，氯丁橡膠，丙烯酸酯橡膠的優(yōu)點(diǎn)，其耐油、耐熱、耐臭氧、耐燃、耐堿、耐水及耐有機(jī)溶劑性能都很好，并有良好的工藝性能，其耐寒性較差。在使用溫度不太低的情況下，氯醚橡膠仍是制造油封，各種密封圈，墊片，隔膜和防塵罩等密封制品的良好材料。 1.4.2.9 丙烯酸酯橡膠本文章來源于 丙烯酸酯橡膠具有耐熱油（礦物油，潤滑油和燃料油），特別是在高溫下的耐油穩(wěn)定性能，一般可達(dá)175℃，間隙使用或短時(shí)間可耐溫200℃。它的缺點(diǎn)是耐寒性差。因此在非寒冷地區(qū)適合制作耐高溫油的油封，但不適合作高溫下受拉伸或壓縮應(yīng)力的密封制品. 機(jī)械密封也稱端面密封，主要用于泵、壓縮機(jī)、液壓傳動(dòng)和其他類似設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸的密封。機(jī)械密封由一對(duì)和數(shù)對(duì)動(dòng)環(huán)與靜環(huán)組成的平面摩擦副構(gòu)成的密封裝置。 機(jī)械密封的分類： 按彈簧元件旋轉(zhuǎn)或靜止可分為：旋轉(zhuǎn)式內(nèi)裝內(nèi)流非平衡型單端面密封，簡稱旋轉(zhuǎn)式；靜止式外裝內(nèi)流平衡型單端面密封，簡稱靜止式。 按靜環(huán)位于密封端面內(nèi)側(cè)或外側(cè)可分為：內(nèi)裝式和外裝式。 按介質(zhì)在端面引起的卸載情況可分為：平衡式和非平衡式。 按密封端面的對(duì)數(shù)可分為：單端面和雙端面。 按彈簧的個(gè)數(shù)可分為：單彈簧式和多彈簧式。 按彈性元件分類：彈簧壓縮式和波紋管式。 按非接觸式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)分類：流體靜壓式、流體動(dòng)壓式、干氣密封式。按密封腔溫度分類：高、中、普、低溫密封。 按密封腔壓力分離：超高、高、中、低壓機(jī)械密封。 浮動(dòng)環(huán)密封簡稱浮環(huán)密封，用于離心壓縮機(jī)、氫冷氣輪發(fā)電機(jī)、離心泵等軸封。 在中、高壓離心壓氣機(jī)中可供選擇的密封方式有：機(jī)械密封、迷宮密封和填料密封。但由于氣體的散熱和潤滑條件不如液體，所以填料密封只有小型、低速才用，而機(jī)械密封在周速大于40m/s溫度高于200℃以后也很難適應(yīng)，只有迷宮密封和浮環(huán)密封是最常用的兩種方式。/ 浮環(huán)密封有下列優(yōu)點(diǎn)： 1）密封結(jié)構(gòu)簡單，只有幾個(gè)形狀簡單的環(huán)、銷、彈簧等零件。多層浮動(dòng)環(huán)也只有這些簡單零件的組合，比機(jī)械密封零件少。 2）對(duì)機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)并不敏感，有穩(wěn)定密封性能。 3）的密封件不產(chǎn)生磨損，密封可靠，維護(hù)簡單、檢修方便。 4）因密封件材料為金屬，固耐高溫。 5）浮環(huán)可以多個(gè)并列使用，組成多層浮動(dòng)環(huán)，能有效的密封10MPa以上的高壓。泵 6）能用于10000～20000r/min的高速旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，尤其使用于氣體壓縮機(jī)，其許用速度高達(dá)100m/s以上，這是其他密封所不能比擬的。泵閥技術(shù)論壇
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