一基本結(jié)構(gòu)、 密封原理及分類
(1)基本結(jié)構(gòu)與密封原理
機(jī)械密封按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義為:由至少- -對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)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(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。 機(jī)械密封一般主要由四大部分組成;①由靜止環(huán)(靜環(huán))和旋轉(zhuǎn)環(huán)(動(dòng)環(huán))組成的一對(duì)密封端面,該密封端面有時(shí)也稱為摩擦副,是機(jī)械密封的核心;②以彈性元件(或磁性元件)為主的補(bǔ)償緩沖機(jī)構(gòu);③輔助密封機(jī)構(gòu);④使動(dòng)環(huán)和軸一起旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)多種多樣,最常見的結(jié)構(gòu)如圖5-27所示。機(jī)械密封安裝在旋轉(zhuǎn)軸上,密封腔內(nèi)有緊定螺釘1、彈簀座2、彈簧3、動(dòng)環(huán)輔助密封圈4、動(dòng)環(huán)5,它們隨軸一起旋轉(zhuǎn)。機(jī)械密封的其他零件,包括靜環(huán)6、靜環(huán)輔助密封圈7和防轉(zhuǎn)銷8安裝在端蓋內(nèi),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(dòng)動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn),而靜環(huán)由于防轉(zhuǎn)銷的作用而靜止于端蓋內(nèi)。動(dòng)環(huán)在彈簧力和介質(zhì)壓力的作用下,與靜環(huán)的端面緊密貼合,并發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),阻止了介質(zhì)沿端面間的徑向泄漏(泄漏點(diǎn)1),構(gòu)成了機(jī)械密封的主密封。摩擦剮磨損后在彈簧和密封流體壓力的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償,始終保持兩密封端面的緊密接觸。動(dòng)、靜環(huán)中具有軸向補(bǔ)償能力的稱為補(bǔ)償環(huán),不具有軸向補(bǔ)償能力的稱為非補(bǔ)償環(huán)。圖5-27中動(dòng)環(huán)為補(bǔ)償環(huán),靜環(huán)為非補(bǔ)償環(huán)。動(dòng)環(huán)輔助密封圈阻止了介質(zhì)可能沿動(dòng)環(huán)與軸之間間隙的泄漏(泄漏點(diǎn)2);而靜環(huán)輔助巒封圈阻止了介質(zhì)可能沿靜環(huán)與端蓋之間間隙的泄漏(泄漏點(diǎn)3)。工作時(shí),輔助密封圈無明顯相對(duì)運(yùn)動(dòng),基本上屬于靜密封。端蓋與密封腔體連接處的泄漏點(diǎn)4為靜密封,常用O形圈或墊片來密封。
從結(jié)構(gòu)上看,機(jī)械密封主要是將極易泄漏的軸向密封,改變?yōu)椴灰仔孤┑亩嗣婷芊?。由?dòng)環(huán)端而與靜環(huán)躪面相互貼合而構(gòu)成的動(dòng)密封,是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。
機(jī)械密封與其他形式的密封相比,具有以下特點(diǎn)。①密封性好。在長期運(yùn)轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)很穩(wěn)定,泄漏量很小,據(jù)統(tǒng)計(jì)約為軟填料密封泄漏量的1%以下。
②使用壽命長。機(jī)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(bǔ)償機(jī)構(gòu)。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(xù)使用1~2年,特殊的可用到5~10年以上。
③運(yùn)轉(zhuǎn)中不用調(diào)整。由于機(jī)械密封靠彈簧力和流體壓力使摩擦副貼合,在運(yùn)轉(zhuǎn)中即使摩擦剮磨損后,密封端面也始終自動(dòng)地保持貼合。因此,正確安裝后,
就不需要經(jīng)常調(diào)整,使用方便,適合連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)。
④功率損耗小。由于機(jī)械密封的端面接觸面積小,摩擦功率損耗小,--般僅為填料