機(jī)械密封的基本型式

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機(jī)械密封有基本型式有：接觸式和非接觸式機(jī)械密封、內(nèi)裝式和外裝式機(jī)械密封、內(nèi)流式和外流式機(jī)械密封、彈簧旋轉(zhuǎn)式和彈簧靜止式機(jī)械密封、非平衡式和平衡式機(jī)械密封、單彈簧式和多彈簧式機(jī)械密封、推環(huán)(彈簧加載推環(huán))式機(jī)械密封和波紋管密封等等，下面就詳細(xì)的分別講述了各種機(jī)械密封的概念及相關(guān)知識。

1、接觸式和非接觸式機(jī)械密封

接觸式機(jī)械端面密封是指密封面微凸體接觸的機(jī)械密封，密封面間隙h=0.5~1um。普通的機(jī)械密封均屬接觸式機(jī)械密封。非接觸式機(jī)械端面密封是指密封面微凸體不接觸的機(jī)械密封，密封面間隙對于流體動壓密封h>2um，對于流體靜壓密封h>5um。當(dāng)工作間隙發(fā)生變化時，其值超過密封面升舉點(diǎn)間隙(h>hc，接觸間隙)，密封面微凸體開始不接觸，接觸式機(jī)械密封就會變成非接觸式機(jī)械密封，同樣的h機(jī)械密封泄漏量小、結(jié)構(gòu)簡單，使用廣泛。一般來說，非接觸式機(jī)械密封泄漏量較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大多在高參數(shù)條件下使用或用作多級密封的前置密封。采用表面改形技術(shù)做成的可控間隙非接觸式機(jī)械密封，可以達(dá)到工藝流體零泄漏和零逸出。

此外，還有平衡比可以調(diào)節(jié)的半接觸式機(jī)械密封，根據(jù)要求可以由接觸式密封轉(zhuǎn)變?yōu)榉墙佑|式密封或由非接觸式密封轉(zhuǎn)變?yōu)榻佑|式密封。

2、內(nèi)裝式和外裝式機(jī)械密封
靜環(huán)裝在壓蓋內(nèi)側(cè)的機(jī)械密封稱為內(nèi)裝式機(jī)械密封：靜環(huán)裝在壓蓋外側(cè)的機(jī)械密封稱為外裝式機(jī)械密封。

彈簧置于密封流體之內(nèi)的機(jī)械密封稱為內(nèi)置式機(jī)械密封;彈簧置于密封流體之外的機(jī)械密封稱為外置式機(jī)械密封。

內(nèi)裝(內(nèi)置)式機(jī)械密封的彈簧和動環(huán)安裝在密封箱內(nèi)與介質(zhì)接觸，可以利用箱內(nèi)介質(zhì)壓力來密封。其優(yōu)點(diǎn)是：受力狀態(tài)好、泄漏量小(因泄漏方向與離心力方向相反)，冷卻與潤滑條件好，使用工作范圍廣(圖1-2a)。

外裝(外置)式機(jī)械密封的彈簧和動環(huán)安裝在密封箱外不與介質(zhì)接觸，適用于強(qiáng)腐蝕、高粘度、易結(jié)晶介質(zhì)。因泄漏方向與離心力方向相同，泄漏量較大，其使用工作壓力較低(圖1-2b)。

3、內(nèi)流式和外流式機(jī)械密封
密封流體在密封端面間的泄漏方向與離心力方向相反的機(jī)械密封稱為內(nèi)流式機(jī)械密封;密封流體在密封端面間的泄漏方向與離心力方向相同的機(jī)械密封稱為外流式機(jī)械密封(圖1-2c及1-2d)。

由于內(nèi)流式密封中離心力不僅能阻止泄漏流體，而且還可以防止固體顆粒進(jìn)入密封面間，故其泄漏量要比外流式小些。通常內(nèi)流式機(jī)械密封適用于高壓，而外流式機(jī)械密封的最高壓力為1~2MPa。

4、彈簧旋轉(zhuǎn)式和彈簧靜止式機(jī)械密封
彈性元件隨軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械密封稱為彈簧旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封;彈性元件不隨軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械密封稱為彈簧靜止式機(jī)械密封(圖1-2e、f)。

由于彈簧旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封的彈簧轉(zhuǎn)動件受離心力影響，所以不適用于高速密封，但由于結(jié)構(gòu)簡單、徑向尺寸小，常用于一般機(jī)械密封。由于彈簧靜止式機(jī)械密封的彈簧不受離心力影響，常用于高速機(jī)械密封。

5、非平衡式和平衡式機(jī)械密封
面積比B》1的機(jī)械密封稱為非平衡式機(jī)械密封;面積比B<1的機(jī)械密封稱為平衡式機(jī)械密封(圖1-2g、h)。面積比等于密封流體作用的有效面積A2(內(nèi)裝式)或A1(外裝式)與密封面面積Af之比，即密封流體作用面積大于密封面面積的非平衡式機(jī)械密封，其密封端面上的作用力隨密封流體壓力升高而增大，因此只適用于低壓。而在平衡式機(jī)械密封中，其密封端茴上的作用力隨密封流體壓力變化較小，因此它適用于高壓。 6、單彈簧式和多彈簧式機(jī)械密封只有一個集中大彈簧的機(jī)械密封稱為單彈簧式機(jī)械密封;有多個點(diǎn)布小彈簧的機(jī)械密封稱為多彈簧式機(jī)械密封(圖1-2i、j)。單彈簧式機(jī)械密封的端面受力不均勻，而且高速下離心力使彈簧偏移或變形，彈簧力不易調(diào)節(jié)，軸向尺寸大，因此，它多用于小直徑(軸徑不大于80mm!1.5mm)、低速密封;多彈簧點(diǎn)布機(jī)械密封的端面受力均勻(可經(jīng)挑選后點(diǎn)布)，受離心力影響較小，彈簧力可通過改變彈簧個數(shù)來調(diào)節(jié)，因此，它可用于大直徑、高速機(jī)械密封。但在腐蝕性介質(zhì)和有固體顆粒介質(zhì)的場合下，小彈簧結(jié)構(gòu)會因易腐蝕和堵塞而失效。

7、單密封、雙密封及多密封
只有一對端面摩擦副的密封為單密封(圖1-2a~j);由兩對端面摩擦副組成的密封為雙密封(圖1-2k~l);由兩對以上端面摩擦副組成的密封為多端面機(jī)械密封(圖1-2m)。

單密封結(jié)構(gòu)簡單，最常用。在單端面機(jī)械密封不能滿足要求時，則可采用雙密封或多密封。

雙密封有軸向雙端面機(jī)械密封和徑向雙端面機(jī)械密封(圖2-2n)，后者結(jié)構(gòu)布置較前者緊湊。軸向雙端面機(jī)械密封有背對背或面對面布置的結(jié)構(gòu)(圖1-2k、l)。此外，還有串聯(lián)布置的雙密封(圖1-2o)。

雙密封的特點(diǎn)是兩個端面摩擦副之問可充滿中間流體一阻塞流體(俗稱封氣、封油、封水、封液)或緩沖流體。當(dāng)中間阻塞流體壓力大于被密封流體壓力( 通常大0.05~0.15MPa)和大氣壓力時，雙密封用作阻塞密封;當(dāng)中間緩沖流體壓力低于被密封流體壓力但高于大氣壓力時，雙密封用作串聯(lián)密封。

中間環(huán)密封屬于多端面密封。旋轉(zhuǎn)的中間環(huán)密封，可用于高速下降低!" 值;不轉(zhuǎn)的中間環(huán)密封，用于高壓和(或)高溫下減少力變形和(或)熱變形。具有中間環(huán)的螺旋槽面密封可用作雙向密封。

此外，還有推環(huán)(彈簧加載推環(huán))式機(jī)械密封( 圖1-2a~o)和波紋管密封( 圖1-2p)。