1、2012年年5月月珠海珠海31 1、密封可分為靜密封和動密封兩大類。、密封可分為靜密封和動密封兩大類。1.11.1靜密封主要有靜密封主要有墊密封墊密封，密封膠密封密封膠密封和和直接接觸密封直接接觸密封三三大類。大類。 根據工作壓力，靜密封又可分為中、低壓靜密封和高根據工作壓力，靜密封又可分為中、低壓靜密封和高壓靜密封。中、低壓靜密封通常采用材質較軟、接觸壓靜密封。中、低壓靜密封通常采用材質較軟、接觸較寬的墊密封，高壓靜密封則采用材質較硬，接觸寬較寬的墊密封，高壓靜密封則采用材質較硬，接觸寬度很窄的金屬墊片或復合墊片。度很窄的金屬墊片或復合墊片。41.21.2動密封按不同的形式可分為以下幾種：動

2、密封按不同的形式可分為以下幾種： 按運動形式可分為按運動形式可分為旋轉密封旋轉密封和和往復密封往復密封兩種基本類型；兩種基本類型； 按密封件與和其作相對運動的零部件是否接觸，動密按密封件與和其作相對運動的零部件是否接觸，動密封可分為封可分為接觸式密封接觸式密封和和非接觸式密封非接觸式密封； 按密封件和被密封物體接觸位置可分為按密封件和被密封物體接觸位置可分為圓周密封圓周密封和和端端面密封面密封( (又稱機械密封又稱機械密封) )。5簡介簡介：填料密封又稱壓蓋填料密封，俗稱盤根，主要用于過程機器和設備：填料密封又稱壓蓋填料密封，俗稱盤根，主要用于過程機器和設備運動部分的密封，如離心泵、真空泵、攪

3、拌機、反應釜等的轉軸和往復泵、運動部分的密封，如離心泵、真空泵、攪拌機、反應釜等的轉軸和往復泵、往復壓縮機的柱塞或活塞桿，以及做螺旋運動閥門的閥桿與固定機體之間往復壓縮機的柱塞或活塞桿，以及做螺旋運動閥門的閥桿與固定機體之間的密封。的密封。歷史歷史：它是最古老的一種密封結構，中國古代的提水機械，就是用填塞棉：它是最古老的一種密封結構，中國古代的提水機械，就是用填塞棉花的方法堵住泄漏的。世界上最早出現的蒸汽機也是采用這種密封形式。花的方法堵住泄漏的。世界上最早出現的蒸汽機也是采用這種密封形式。而而1919世紀石油和天然氣開來技術的產生與發展，使填料密封的材料有了新世紀石油和天然氣開來技術的產生與

4、發展，使填料密封的材料有了新的發展。到了的發展。到了2020世紀，填料密封因其結構比較簡單、價格不貴、來源廣泛世紀，填料密封因其結構比較簡單、價格不貴、來源廣泛而獲得許多工業部門青睬。而獲得許多工業部門青睬。發展發展：然而，隨著現代工業，尤其是宇航、核電、大型石油化工等工業的然而，隨著現代工業，尤其是宇航、核電、大型石油化工等工業的發展，對密封的要求越來越高，在許多苛刻的工況下，填料密封被其他密發展，對密封的要求越來越高，在許多苛刻的工況下，填料密封被其他密封形式所代替。盡管如此，由于填料密封本身固有的特點，至今在較多場封形式所代替。盡管如此，由于填料密封本身固有的特點，至今在較多場合仍是普遍

5、使用的密封形式，特別是近年來許多新材料和新結構的出現，合仍是普遍使用的密封形式，特別是近年來許多新材料和新結構的出現，賦予了填料密封新的生機，獲得了新的發展。賦予了填料密封新的生機，獲得了新的發展。6盤根之所以能起到密封的作用，其原理主要在于盤根之所以能起到密封的作用，其原理主要在于軸承效應軸承效應和和迷迷宮效應宮效應。盤根的盤根的軸承效應軸承效應是指在盤根填料和軸之間，會因為張力的作用是指在盤根填料和軸之間，會因為張力的作用形成一層液膜，使盤根填料和軸形成類似于滑動軸承的關系，形成一層液膜，使盤根填料和軸形成類似于滑動軸承的關系，這樣盤根填料和軸就不會因為過度摩擦而出現磨損。這樣盤根填料和軸

6、就不會因為過度摩擦而出現磨損。盤根的盤根的迷宮效應迷宮效應則是指，軸的表面平整程度無法達到理想水平，則是指，軸的表面平整程度無法達到理想水平，盤根和軸只能部分貼合而做不到完全貼合，在盤根和軸之間永盤根和軸只能部分貼合而做不到完全貼合，在盤根和軸之間永遠存在著極為微小的間隙，這些間隙就形成了迷宮帶，介質在遠存在著極為微小的間隙，這些間隙就形成了迷宮帶，介質在其中被多次節流，而達到密封的作用。其中被多次節流，而達到密封的作用。二、填料密封二、填料密封7填料密封是首先將某種填料密封是首先將某種軟質材料軟質材料1 1填塞填塞軸軸2 2與與填料函填料函3 3的內壁之間，然后預緊的內壁之間，然后預緊壓蓋壓

7、蓋4 4上的螺上的螺栓，使填料沿填料函軸向壓緊，由此產生的栓，使填料沿填料函軸向壓緊，由此產生的軸向壓縮變形引起填料沿徑向內外擴脹，形軸向壓縮變形引起填料沿徑向內外擴脹，形成其對軸和填料函內壁表面的貼緊，從而阻成其對軸和填料函內壁表面的貼緊，從而阻止內部流體向外泄漏。為了使填料起更可靠止內部流體向外泄漏。為了使填料起更可靠的密封作用，或對填料進行潤滑或冷卻，以的密封作用，或對填料進行潤滑或冷卻，以延長填料的壽命，有在填料函中間放置延長填料的壽命，有在填料函中間放置液封液封環環5 5，通過它向環內注人有壓力的中性介質、，通過它向環內注人有壓力的中性介質、潤滑劑或冷卻液。有時在填料頂部和潤滑劑或冷

8、卻液。有時在填料頂部和 ( (或或) )底部加裝襯套，使它與軸保持較小的間隙，底部加裝襯套，使它與軸保持較小的間隙，以防止填料擠出。此外，也有在各段填料之以防止填料擠出。此外，也有在各段填料之間放置隔離環，起傳遞壓緊載荷的作用等結間放置隔離環，起傳遞壓緊載荷的作用等結構。構。8盤根填料所選擇的制造材料，決定了盤根的密封效果，一般來盤根填料所選擇的制造材料，決定了盤根的密封效果，一般來說盤根制造材料要受工作介質溫度、壓力及酸堿度的限制，且說盤根制造材料要受工作介質溫度、壓力及酸堿度的限制，且盤根所工作的機械設備的表面粗糙程度、偏心及線速度等，也盤根所工作的機械設備的表面粗糙程度、偏心及線速度等，

9、也會對盤根的材質選擇有所要求。會對盤根的材質選擇有所要求。 盤根材料無論如何選擇，都會具備一些基本的材質特點。盤根盤根材料無論如何選擇，都會具備一些基本的材質特點。盤根的制造材料應具備較好的化學穩定性、耐溫性和不滲透性，以的制造材料應具備較好的化學穩定性、耐溫性和不滲透性，以適應大部分的工作介質。同時，盤根材料要有較好的彈性及自適應大部分的工作介質。同時，盤根材料要有較好的彈性及自潤滑能力，且盤根的材料應價格適當、便于制造。潤滑能力，且盤根的材料應價格適當、便于制造。9潤滑與冷卻：潤滑與冷卻： 延長密封壽命，延長密封壽命， 增設液封杯。增設液封杯。優點：優點： 結構簡單結構簡單 加工方便加工方

10、便 拆裝容易拆裝容易 價格便宜價格便宜 使用范圍廣使用范圍廣缺點：缺點：摩擦和磨損較大摩擦和磨損較大材料和功率消耗大材料和功率消耗大措施：措施：允許有一定泄漏允許有一定泄漏帶走容量，降低磨損，延長壽命。帶走容量，降低磨損，延長壽命。使用情況使用情況不適于轉速高、密封要求嚴、不適于轉速高、密封要求嚴、壽命要求長的場合。壽命要求長的場合。 10 填料密封的分類：填料密封的分類： 功能：功能： 閥門、離心泵、往復壓縮機用填料等閥門、離心泵、往復壓縮機用填料等 材料：材料： 橡膠、天然纖維、合成纖維和金屬填料橡膠、天然纖維、合成纖維和金屬填料 加工方法：加工方法： （軟填料分為）絞合填料、編結填料、層

11、疊填料和膜（軟填料分為）絞合填料、編結填料、層疊填料和膜壓填料壓填料 111213 迷宮密封簡介迷宮密封簡介 迷宮密封是在轉軸周圍設若干個依次排列的環行密封齒，齒與迷宮密封是在轉軸周圍設若干個依次排列的環行密封齒，齒與齒之間形成一系列截流間隙與膨脹空腔，被密封介質在通過曲折迷齒之間形成一系列截流間隙與膨脹空腔，被密封介質在通過曲折迷宮的間隙時產生節流效應而達到阻漏的目的。宮的間隙時產生節流效應而達到阻漏的目的。 由于迷宮密封的轉子和機殼間存在間隙，無固體接觸，毋須潤由于迷宮密封的轉子和機殼間存在間隙，無固體接觸，毋須潤滑，并允許有熱膨脹，適應高溫、高壓、高轉速頻率的場合，這種滑，并允許有熱膨脹

12、，適應高溫、高壓、高轉速頻率的場合，這種密封形式被廣泛用于汽輪機、燃汽輪機、壓縮機、鼓風機的軸端和密封形式被廣泛用于汽輪機、燃汽輪機、壓縮機、鼓風機的軸端和級間的密封，其他的動密封的前置密封。級間的密封，其他的動密封的前置密封。14一、一、迷宮密封的密封機理迷宮密封的密封機理流體通過迷宮產生阻力并使其流量減少的機能稱為流體通過迷宮產生阻力并使其流量減少的機能稱為“迷宮效應迷宮效應”。對液體。對液體 ，有，有流體力學效應，其中包括水力磨阻效應、流束收縮效應；對氣體，還有熱力學流體力學效應，其中包括水力磨阻效應、流束收縮效應；對氣體，還有熱力學效應，即氣體在迷宮中因壓縮或者膨脹而產生的熱轉換；此外

13、，還有效應，即氣體在迷宮中因壓縮或者膨脹而產生的熱轉換；此外，還有“透氣效透氣效應應”等。而迷宮效應則是這些效應的綜合反應，所以說，迷宮密封機理是很復等。而迷宮效應則是這些效應的綜合反應，所以說，迷宮密封機理是很復雜的。雜的。二、二、 迷宮密封的結構型式迷宮密封的結構型式迷宮密封按密封齒的結構不同，分為迷宮密封按密封齒的結構不同，分為密封片密封片和和密封環密封環兩大類型。兩大類型。密封片密封片結構緊湊，運轉中與機殼相碰，密封片能向兩側彎曲，減少摩擦，且拆結構緊湊，運轉中與機殼相碰，密封片能向兩側彎曲，減少摩擦，且拆換方便。換方便。密封環密封環由由68塊扇形塊組成，裝入機殼與轉軸中，用彈簧片將每

14、塊環壓緊在機塊扇形塊組成，裝入機殼與轉軸中，用彈簧片將每塊環壓緊在機殼上，彈簧片壓緊力約殼上，彈簧片壓緊力約60100N，當軸與齒環相碰時，齒環自行彈開，避免摩擦，當軸與齒環相碰時，齒環自行彈開，避免摩擦。這種結構尺寸較大，加工復雜，齒磨損后將整塊密封環調換，因此應用不及。這種結構尺寸較大，加工復雜，齒磨損后將整塊密封環調換，因此應用不及密封圈結構廣泛。密封圈結構廣泛。1516 直通型迷宮直通型迷宮的特性由的特性由于在軸表面加工溝槽或各于在軸表面加工溝槽或各種形狀的齒要比孔內加工種形狀的齒要比孔內加工容易，因此常把孔加工成容易，因此常把孔加工成光滑面，與帶槽或帶齒的光滑面，與帶槽或帶齒的軸組成

15、迷宮，這就是直通軸組成迷宮，這就是直通型迷宮，因制作方便，所型迷宮，因制作方便，所以直通型迷宮應用最廣。以直通型迷宮應用最廣。但是，直通型迷宮存在著但是，直通型迷宮存在著透氣現象，其泄露量大于透氣現象，其泄露量大于理想迷宮的泄露量。理想迷宮的泄露量。17a)a)鑲嵌曲折型密封鑲嵌曲折型密封 b)b)整體平滑型密封整體平滑型密封 c)c)臺階型密封臺階型密封1819 迷宮特性的影響因素：迷宮特性的影響因素：1) 1) 齒的影響：齒的影響：齒距一定時，齒數越多，泄露量越少。齒距一定時，齒數越多，泄露量越少。齒距齒距改變改變時，齒距越大，泄露量會急劇下降，同時還可以減少透氣現象時，齒距越大，泄露量會

16、急劇下降，同時還可以減少透氣現象的影響。的影響。2) 2) 膨脹室的影響：膨脹室的影響：國外對膨脹室深度的影響進行過試驗研究，國外對膨脹室深度的影響進行過試驗研究，結論是淺的膨脹室對減少泄露量有利。根據對膨脹室流動狀態結論是淺的膨脹室對減少泄露量有利。根據對膨脹室流動狀態的觀察，認為淺膨脹室中的旋渦是不穩定的。由于旋渦能很快的觀察，認為淺膨脹室中的旋渦是不穩定的。由于旋渦能很快地把能量耗盡，所以膨脹室的漸近速度減小，起到減小泄露的地把能量耗盡，所以膨脹室的漸近速度減小，起到減小泄露的效果。效果。3) 3) 副室的影響：副室的影響：所謂所謂 “ “副室副室”是指直通型迷宮光滑面上開的是指直通型迷

17、宮光滑面上開的附屬槽，開槽后迷宮中的流動狀態立即發生明顯的變化。試驗附屬槽，開槽后迷宮中的流動狀態立即發生明顯的變化。試驗證明，只要副室的位置恰當，泄露量的減少率是相當大的。證明，只要副室的位置恰當，泄露量的減少率是相當大的。20迷宮密封的技術要求：迷宮密封的技術要求：檢查各級密封齒，應無污垢、銹蝕檢查各級密封齒，應無污垢、銹蝕、毛刺、裂紋、彎曲、缺口變形以及折斷等缺陷，密封損、毛刺、裂紋、彎曲、缺口變形以及折斷等缺陷，密封損壞及間隙超差時應更換，密封裝配后應無松晃或過緊現象壞及間隙超差時應更換，密封裝配后應無松晃或過緊現象，密封齒頂端應尖銳。對小機泵來說，密封齒只有一個，密封齒頂端應尖銳。對

18、小機泵來說，密封齒只有一個，且較大，密封齒不與軸配合，而與軸承定位蓋配合。油環且較大，密封齒不與軸配合，而與軸承定位蓋配合。油環厚度厚度35mm35mm。迷宮密封的特點：迷宮密封的特點：迷宮密封在高溫、高壓、高轉速條件下迷宮密封在高溫、高壓、高轉速條件下有良好的密封性，不需要潤滑，沒有摩擦，使用壽命長，有良好的密封性，不需要潤滑，沒有摩擦，使用壽命長，不需其它密封材料；但加工精度高，裝配較難，不能完全不需其它密封材料；但加工精度高，裝配較難，不能完全阻止氣體的泄漏。常因機組運轉不良而磨損，磨損后密封阻止氣體的泄漏。常因機組運轉不良而磨損，磨損后密封性能大大下降。性能大大下降。21一、密封原理和

19、特點一、密封原理和特點1234567891-靜 環 座 2-動 環 輔 助 密 封 圈 3-靜 環 輔 助 密 封 圈4-防 轉 銷 5-靜 環 6-動 環 7-彈 簧 8-彈 簧 座9-緊 定 螺 釘1.1.結構結構221234567891-靜環座 2-動環輔助密封圈 3-靜環輔助密封圈4-防轉銷 5-靜環 6-動環 7-彈簧 8-彈簧座9-緊定螺釘 緊定螺釘把彈簧固緊定螺釘把彈簧固定在軸上定在軸上 靜環的周向固定：靜環的周向固定：靜環上開槽，然后靜環上開槽，然后通過防轉銷與靜環通過防轉銷與靜環座固定。而靜環座座固定。而靜環座又與設備聯在一起又與設備聯在一起231234567891-靜環座

20、2-動環輔助密封圈 3-靜環輔助密封圈4-防轉銷 5-靜環 6-動環 7-彈簧 8-彈簧座9-緊定螺釘2.2.密封原理密封原理241234567891-靜 環 座 2-動 環 輔 助 密 封 圈 3-靜 環 輔 助 密 封 圈4-防 轉 銷 5-靜 環 6-動 環 7-彈 簧 8-彈 簧 座9-緊 定 螺 釘25材料材料3.3.基本構件基本構件26（2 2）彈簧加荷裝置）彈簧加荷裝置 274.4.2829按介質泄漏方向分為內流式和外流式。按介質泄漏方向分為內流式和外流式。 內流式內流式：介質沿半徑方向從端面外周向內泄者稱為內流式。：介質沿半徑方向從端面外周向內泄者稱為內流式。外流式外流式：介質

21、沿半徑方向從端面內周向外泄者稱為外流式。：介質沿半徑方向從端面內周向外泄者稱為外流式。內流式的泄漏方向與離心力方向相反，離心力阻礙著流體的內流式的泄漏方向與離心力方向相反，離心力阻礙著流體的泄漏，因而內流式泄漏比外流式泄漏量小。于是，有固體顆泄漏，因而內流式泄漏比外流式泄漏量小。于是，有固體顆粒的情況尤其應該采用內流式。這樣可防止固體顆粒進入摩粒的情況尤其應該采用內流式。這樣可防止固體顆粒進入摩擦面。擦面。1 1、內流式和外流式、內流式和外流式30按彈簧是否與介質接觸分為內裝式和外裝式。按彈簧是否與介質接觸分為內裝式和外裝式。內裝式是彈簧置于工作介質之內，外裝式是彈簧置于工作介內裝式是彈簧置于

22、工作介質之內，外裝式是彈簧置于工作介質之外。質之外。2 2、內裝式和外裝式、內裝式和外裝式（如圖（如圖3-33-3）31外裝式特點外裝式特點：一般來說大部分機械密封零件不與介質接觸，且暴：一般來說大部分機械密封零件不與介質接觸，且暴露在設備外，便于觀察及維修安裝。但是由于外裝式結構的介質露在設備外，便于觀察及維修安裝。但是由于外裝式結構的介質作用與彈簧力相反（指常用結構）。當介質壓力有波動或升高的作用與彈簧力相反（指常用結構）。當介質壓力有波動或升高的情況下，彈簧力余量又不大時，會出現密封不穩定的情況以致產情況下，彈簧力余量又不大時，會出現密封不穩定的情況以致產生泄漏。當介質壓力降低時，因彈簧

23、力不變，在摩擦面上受負荷生泄漏。當介質壓力降低時，因彈簧力不變，在摩擦面上受負荷增大，特別在低壓起動時，摩擦副的表面間尚未構成液膜，此時增大，特別在低壓起動時，摩擦副的表面間尚未構成液膜，此時比壓又是最大，容易擦傷端面。比壓又是最大，容易擦傷端面。 內裝式特點：內裝式特點：受力情況比較好，剛開車時介質壓力較低，由不太受力情況比較好，剛開車時介質壓力較低，由不太大的彈簧力即可對摩擦面構成初始的密封，此時因端面比壓較小，大的彈簧力即可對摩擦面構成初始的密封，此時因端面比壓較小，容易形成液膜。內裝式端面比壓隨介質壓力增在而增大，因而增容易形成液膜。內裝式端面比壓隨介質壓力增在而增大，因而增加了密封的

24、可靠性。加了密封的可靠性。 一般情況下內裝式的介質泄漏方向與離心力方向相反，泄漏情況一般情況下內裝式的介質泄漏方向與離心力方向相反，泄漏情況較外裝式好。所以在介質無腐蝕以及不影響彈簧機能時，應盡可較外裝式好。所以在介質無腐蝕以及不影響彈簧機能時，應盡可能采用內裝式結構。能采用內裝式結構。32按彈簧的運轉狀態分為旋轉式與靜止式。按彈簧的運轉狀態分為旋轉式與靜止式。旋轉式：即是彈簧裝置及軸的結構簡單，徑向尺寸較小。旋轉式：即是彈簧裝置及軸的結構簡單，徑向尺寸較小。高轉速情況下，彈簧及其它轉動零件產生的離心力很大，高轉速情況下，彈簧及其它轉動零件產生的離心力很大，動平衡要求高，有的介質經強烈攪拌后易結晶，對于這動平衡要求高，有的介質經強烈攪拌后易結晶，對于這種情況宜采用靜止式較適宜。種情況宜采用靜止式較適宜。33單彈