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机械密封的工作原理及图片

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  机械密封的工作原理即是机械密封工作运行的原由或者规律,为此我们先要以图片+文字的形式来掌握机械密封的定义、组成的主要部件、结构、用途、作用等,知晓机械密封的五个密封点,并辅以机械密封工作原理动画演示,才能理解机械密封是如何密封的,精通其工作原理图。
       

 

  机械密封的定义:
   机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁 力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置,用途于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械。如下图片,机械密封用途于搪玻璃搅拌反应釜(即
搪玻璃反应罐),起到了阻止介质泄漏的作用。
       


  机械密封结构与组成
       
   机械密封是一件比较精密的装置,主要部件由旋转部件(黄色部分)和静止部件(橙色部分)两大部分组成(上图),两相对运动的动静环面成为密封的主密封面,其构成的基本元件有:1、静环,2、动环,3、压盖,4、推环,5、弹簧,6、定位环,7、轴承,8、动环密封圈,9、静环密封圈等组成,结构组成如下图: 
       
   机械密封主要部件构成说明:        
   1、由补偿环和非补偿环构成的密封端面:补偿环是具有轴向补偿能力的密封环,它可以是旋转环(亦称动环),也可以是非旋转环;非补偿环是不具有轴向补偿能力的密封环,同样可以是旋转环,也可以是非旋转环(亦称静环)。两者的端面贴合在一起构成密封端面,它是机械密封的主要构件,起主密封作用。
   2、由弹性元件为主构成的加载、补偿和缓冲机构:弹性元件与弹簧座构成了加载、补偿和缓冲机构,以保证机械密封在安装后端面贴合;在磨损时及时补偿;在受振动、窜动时起缓冲作用。
   3、辅助密封圈:起辅助密封作用,分补偿环辅助密封圈和非补偿环辅助密封圈两种。
   4、与旋转轴连接,并同轴一起旋转的传动机构:在旋转式机械密封中,多弹簧结构常用凸圆凹坑、柱销、拨叉等方式传动,传动机构多布置在弹簧座和补偿环上;文章由宁波泽德水泵整理单弹簧结构常以弹簧自身的并圈或带钩结构兼起传动作用。在静止式机械密封中,旋转环常以键、柱销来传动。
   5、防转机构:起克服转矩作用,其结构型式与传动结构相反。

     

  机械密封是如何密封的
   机械密封是一种旋转机械的轴封装置。传动轴贯穿在设备内外,这样,轴与设备之间存在一个圆周间隙,设备中的介质通过该间隙向外泄漏,如果设备内压力低于大气压,则空气向设备内泄漏,因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置,这个时候就需要有个机械密封装置,让流体之间保持贴合,防止流体泄露。
       


  机械密封工作原理及动画演示
   机械密封工作时,由密封流体的压力和弹性元件(如弹簧或波纹管,或波纹管及弹簧组合构件)的弹力等引起的轴向力使动环和静环互相贴合并相对运动,由于两个密封端面的紧密配合,使密封端面之间的交界(密封界面)形成一微小间隙,当有压介质通过此间隙时,形成极薄的液膜,产生阻力,阻止介质泄漏,同时液膜又使得端面得以润滑。这层液体膜具有流体动压力与静压力,起着润滑和平衡压力的作用,同时产生长期的密封效果。 
       
   如上图示,当旋转轴9旋转时,通过紧定螺钉10和弹簧2带动动环3旋转。防转销6固定在静止的压盖4上,防止静环7转动。当密封端面磨损时,动环3连同动环密封圈8在弹簧2推动下,沿轴向产生微小移动,达到一定的补偿能力,所以称补偿环。静环不具有补偿能力,所以称非补偿环。通过不同的结构设计,补偿环可由动环承担,也可由静环承担。由补偿环、弹性元件和副密封等构成的组件称补偿环组件。
   机械密封一般有四个密封部位(通道),如图中所示A、B、C、D。A通道是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封,它是机械密封装置中的主密封,也是决定机械密封性能和寿命的关键。因此,对密封端面的加工要求很高,同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜,必须严格控制端面上的单位面积压力,压力过大,不易形成稳定的润滑液膜,会加速端面的磨损;压力过小,泄漏量增加。所以,要获得良好的密封性能又有足够寿命,一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。
   B处为静环7与压盖4端面之间的密封;C处为动环3与轴(或轴套)9配合面之间的密封,因能随补偿环轴向移动并起密封作用,所以又称副密封;D处为压盖与泵壳端面之间的密封。B、D、C三处是静止密封,一般采用O形、V形密封圈等垫圈密封,不易泄漏。
   机械密封工作原理动画演示
         dh

     
  离心泵机械密封的工作原理
   离心泵是化工生产中常用到的泵,因为酸碱介质是化工制造中非经常见的化工原料,但是由于酸性的特殊,所以较多材质都不可以用来做为酸液的传输材质;离心泵机械密封主要由动环、静环、弹簧、轴套、水密封、O型圈几部分组成,为了防酸保护,采用水洗式机封,冲洗水同时带走运转时的机械密封温升,大大延长设备使用寿命。   
                                

  离心泵机械密封的工作原理:机械密封是通过与轴垂直并作相对转动的两个密封面进行密封,动环紧压在叶轮轴上,静环装在盖室密封座上,通过弹性元件使两端始终紧贴一起,从而达到密封的目的。
           
   离心泵机械密封利用静环保持架调整静环与动环贴合来密封,径向密封由O型圈来完成,它弹性强、调节密封性能好、隔离密封可靠。
   注:泵用机械密封由于工况、形状的不同,其种类型号各异,但泄漏点主要有五个:
    
(1)动、静环间密封;(2)轴套与轴间的密封;(3)动环与轴套间的密封;(4)密封端盖与泵体间的密封;(5)对静环与静环座间的密封。一般来说,轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决,但需细致观察,特别是当泵用机械密封的工作介质为液化气体或高压、有毒有害气体时,相对困难些,其余的泄漏直观上很难辩别和判断,但只要精通了泵用机械密封的工作原理,并在长期管理、维修实践的基础上,对泵用机械密封的泄漏症状进行观察、分析,则能得出正确结论,并找出相应的解决方法。
  原理总结:泵类
机械密封动环和静环的端面组成一对摩擦副,动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的;压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。

   
  看了本文的网友,还对如下相关知识感兴趣:

   1、机械密封的组成结构
   2、机械密封功能作用
   3、机械密封的特点及优缺点
   4、集装式机械密封结构图 
   5、
波纹管机械密封结构图

2021年6月16日 18:15
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