? ? ? ?在水泵的日常使用中密封是很重要的,特別是化工泵、高溫泵、油泵這些輸送帶有一定危險性的介質時,密封效果直接關系到企業的生產安全和環境安全,而機械密封就是一種不管在安全性、密封性能上都十分突出的密封形式,所以在以上水泵類型中使用得十分廣泛,今天多級離心泵廠家“中聯泵業”小編就以我公司的臥式多級離心泵的機械密封為例來給大家介紹一下什么是機械密封以及機械密封的工作原理,希望能為您答疑解惑。
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一、什么是機械密封?
? ? ? ?在我國國家標準中機械密封的定義如下:防止流體泄漏的裝置,由至少一對垂直于旋轉軸的端面在流體壓力和補償機構彈性(或磁性)的作用下,以及輔助密封的配合下,保持貼合并相對滑動。
二、機械密封的工作原理介紹:
? ? ? ?機械密封是由一系列簡單設計元件組成的組合機構。密封功能由兩個帶平面的主密封環完成,以防止泄漏。其中一個密封環與軸連接旋轉,另一個密封環固定在外殼上。為了密封離心泵軸,靜密封環安裝在密封腔壓蓋上。泵軸旋轉時,安裝在軸上的密封環的密封面與對面的靜環密封面摩擦。這兩個密封接觸面的接觸功能類似于軸承并磨損。任何形式的系統泄漏都必須通過這個密封接觸面進行。作用于軸向的力使密封環始終保持摩擦接觸,其來源可以是機械的或液壓的。在許多設計中,取兩者之和。這種穩定的接觸可以防止摩擦面之間的泄漏或極大限度地減少泄漏。
靜環與動環接觸的端面間隙是主密封面,它決定了機械密封的摩擦、磨損和密封性能的關鍵,也決定了機械密封的使用壽命。
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? ? ? ?如上圖所示,動態環(SealFace)可以通過彈簧加載軸向自由移動,以保持與靜態環(Seat)的接觸。軸向移動允許自動補償磨損、偏心和軸的熱位移。O圈起輔助密封作用,可以起到徑向密封和緩沖作用,使整個密封在徑向上沒有剛性接觸。靜態時,動態環和靜態環的研磨端面處于機械接觸狀態,但當軸旋轉時,端面和密封流體之間發生復雜的摩擦。
機械密封的主要特點是自動界面潤滑機理,控制密封功能、摩擦力、磨損和使用壽命。一切取決于通過界面建立潤滑膜的液體,以便在實際無接觸的情況下密封運行(通常是混合摩擦,介于干摩擦和完整液膜之間的潤滑摩擦狀態)。
? ? ? ?在腔體壓力作用下,介質通過密封摩擦副端面;此時表面張力和離心力影響不大。隨著流體徑向流過端面,流體壓力繼續下降,直到達到外部背壓(一般為大氣壓力),類似于流體靜壓軸承的承載功能。密封承載能力取決于壓差和界面間隙的形狀變化。數學分析比較復雜,可以參考顧永泉、蔡仁良等機械密封相關書籍。
? ? ? 密封旋轉時,端面內的剪切流與端面剩余高度的變化相互作用,產生流體動壓。壓力場具有流體動壓軸承相似的承載功能,取決于介質粘度、速度和端面間隙的變化。
? ? ? ?在正常情況下,流體動壓流體動壓場和流體靜壓場在密封運行過程中構成承載能力,屬于開啟力部分,用于防止密封剛性接觸。當開啟力和閉合力偏離平衡時,端面分離自動適應大量泄漏。