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机 械 密 封

分类 特点 适用范围
按液体压力平衡情况分类 非平衡型 不能平衡液体压力对端面的作用,端面比压随液体压力增加而增加
载荷系数K>1
在较高液体压力下,由于端面比压增加,容易引起磨损
结构简单
适用于液体压力低的场合
对于一般液体可用于密封压力≤0.7MPa,Pcδ≤4~6(MPa·m)/s;对于润滑性差及腐蚀性液体可用于压力≤0.3~0.5MPa
平衡型 能部分或全部平衡液体压力对端面的作用,但通常采用部分平衡
载荷系数0≤K<1
端面比压随液体压力增高而缓慢增加,改善端面磨损情况
结构比较复杂
适用于液体压力较高的场合,对于一般液体可用于0.7~4.0MPa,甚至可达10MPa,Pcδ为90~200(MPa·m)/s
对于润滑性较差、粘度低、密度小于600?K/m3的液体(如液化气),可用于液体压力较高的场合
按摩擦副对数分类 单端面密封 用一对摩擦副,结构简单,制造、拆卸容易
一般不需要外供封液系统,但需设置自冲系统,以延长使用寿命
应用广。适合于一般液体场合,如油品等
与其它辅助装置合用时,可用于带悬浮颗粒、高温、高压液体等场合
双端面密封 用两对背靠摩擦副
密封腔内通入比介质压力为0.05~0.15MPa的外供封液,起”堵封”和润滑密封端面等作用
结构复杂,需设置外供封液系统
适用于腐蚀、高温、液化气带固体颗粒及纤维、润滑性能差的介质,以及易挥发,易燃、易爆,有毒、易结晶和贵重的介质
介质之内或之外分类 内装式 弹簧置于工作介质(被密封介质)之内
介质压力能作用于密封端面上,密封效果好,弹簧力较小
一般情况下,介质泄漏方向与离心力方向相反,可减少泄漏
不便于调节和检查,弹簧在介质中易腐蚀
应用广。适用于无腐蚀性,压力较高的介质及不影响弹簧机能的场合
外装式 弹簧置于工作介质(被密封介质)之外
在一般结构中,介质压力不作用在密封端面上,且与弹簧力方向相反,因此,欲达到一定端面比压须加大弹簧力
端面比压受介质压力影响较大,介质压力波动,影响密封可靠性。尤其低压启动,摩擦副之间不易形成液膜,容易磨损
介质泄漏方向与离心力方向相同,增加泄漏
大部分零件不与介质接触,容易解决材料腐蚀问题
便于观察、安装维修
适用于强腐蚀性介质,或用于易结晶而影响弹簧机能的场合
也适用于高粘度介质以及压力较低的场合
按弹簧转动或固定分类 旋转式 弹簧随轴旋转,易受离心力作用而变形,影响弹簧性能
结构简单,径向尺寸小
适用于轴径较小、转速不高的场合(线速度在25m/s以下)
静止式 弹簧不随轴转动,弹簧性能稳定,对介质没有强烈搅动
结构复杂
适用于轴径较大、转速较高的场合(线速度在25m/s以上)
按密封介质泄漏方向分类 内流式 密封介质在密封端面间的泄漏方向与离心力方向相反,泄漏量较外流式为小 应用较广。多用于内装式密封,适用于含有固体悬浮颗粒介质的场合
外流式 密封介质在密封端面间的泄漏方向与离心力方向相同,泄漏量较大 多用于外装式机械密封中
按弹簧数量分类 单弹簧 单个大弹簧,端面比压不均匀,转速高时受离心力影响较大
因丝径大,腐蚀对弹簧力影响较小
一种轴径需用一种规格弹簧,弹簧规格多。轴向尺寸大,径向尺寸小。安装维修简单
使用广。适用于油品、液化气。腐蚀性液体及小轴径的泵,但泵轴旋向应与弹簧旋向相同
多弹簧 多个小弹簧,端面比压均匀,不同轴径可用数量不同的小弹簧,使弹簧规格减少
轴向尺寸小,径向尺寸大
安装繁琐,但更换弹簧时,不需拆下密封装置
适用于无腐蚀性介质及大轴径的泵
按结构分类 流体静压密封 在两个密封环之一的密封端面上开有环形沟槽和小孔,从外部引入比介质稍高压力的液体,保证端面润滑
通过调节外供液体压力控制泄漏,磨损和寿命
需设置另外一套外供液体系统,泄漏量较大
适用于高压介质和高速运转场合,往往与流体动压密封组合使用
流体动压密封 在两个密封环之一的密封端面开有各种沟槽,由于旋转而产生流体动力压力场,引入密封介质做为润滑剂 适用于高压介质和高速运转场合[Pcδ值达270(MPa·m)/s;],往往与流体静压密封组合使用
按弹性元件分类 弹簧压紧式 用弹簧压紧密封端面,有时用弹簧传递扭矩
由于端面磨损,使弹簧力在10%~20%范围内变化。制造简单,使用范围受辅助密封圈耐温限制
多数密封常用的型式,使用广泛
波纹管式 用波纹管压紧封端面
由于不需要辅助密封圈,所以使用温度不受密封圈材质的限制
多用于高温或腐蚀介质的场合

注:1.P-端面比压;δ-密封面平均周速。
*2.K-载荷系数(= Ae ),即为机械密封中的密封流体压力作用在可轴向移动的密封环(动环或静环)的有效作用面积(负荷面积)Ae与密封环带面积(指较窄的密封端面外径与内径之间的面积)之比。若K≥1时,称非平衡型密封;K<1时,称平衡型机械密封;K=0时,称完全平衡型机械密封。

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