機(ji)械密封(mechanical seal)是由至少一對(dui)垂直于旋轉軸線(xian)的(de)端(duan)面(mian)在流(liu)(liu)體(ti)壓力和補償機(ji)構(gou)彈力（或磁力）的(de)作用下(xia)以及(ji)輔助密封的(de)配合下(xia)保持貼合并相對(dui)滑動而構(gou)成的(de)防止流(liu)(liu)體(ti)泄漏(lou)的(de)裝置。

機械密封(feng)結構（典型結構原理(li)見圖1）主要由靜(jing)止(zhi)環(huan)(huan)（靜(jing)環(huan)(huan)）1、旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)環(huan)(huan)（動環(huan)(huan)）2、彈性元件3、彈簧(huang)座4、緊定(ding)螺(luo)釘(ding)5、旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)環(huan)(huan)輔助(zhu)密封(feng)圈(quan)6、靜(jing)止(zhi)環(huan)(huan)輔助(zhu)密封(feng)圈(quan)等元件組成，防(fang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)銷7固定(ding)在壓蓋9上以防(fang)止(zhi)靜(jing)止(zhi)環(huan)(huan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動。

機(ji)械密封結構原理圖(tu)

機械密封具(ju)有密封性能可(ke)靠、泄漏量(liang)小、使用壽命(ming)長、功率(lv)損耗少和適用范圍廣等優點，被(bei)廣泛(fan)應用于各個(ge)技術領域，尤(you)其適用于高轉速、高壓(ya)差的(de)工(gong)作條件和昂貴或有毒(du)及強腐(fu)蝕性的(de)工(gong)藝介質。同時，機械密封又是設備的(de)最薄弱環節之一。

為延長其使用(yong)壽命，除了選擇恰當的(de)摩(mo)擦副(fu)材料和合適的(de)端(duan)面比壓外，正(zheng)確的(de)安裝(zhuang)和維修也可起到重要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。

本文通過日(ri)常檢修的(de)實踐，分析了機械(xie)密封失(shi)效泄(xie)漏(lou)的(de)主要原因，總(zong)結出了如何延長(chang)機械(xie)密封使用(yong)壽(shou)命的(de)方法。

機械(xie)密封失效泄漏的原因分析(xi)

化工(gong)設備(bei)中使用的機械密封種類繁(fan)多，型號各異(yi)，但主要泄漏(lou)點有五處：

①軸套與軸間的密封(feng)；

②動環與軸(zhou)套間(jian)的密封(feng)；

③動、靜(jing)環間密封；

④對靜環與(yu)靜環座間的(de)密封；

⑤密(mi)封(feng)端(duan)蓋與泵體間的密(mi)封(feng)。

機(ji)械密封中(zhong)流(liu)體(ti)可(ke)能泄漏的途徑如圖(tu)1中(zhong)的A、B、C、D 四個通(tong)道(dao)。

?動靜環端面磨損導致機(ji)械密封泄漏

不管(guan)哪(na)種類型的(de)(de)(de)機械(xie)密(mi)(mi)封，最主要的(de)(de)(de)特點即密(mi)(mi)封面(mian)為垂直于旋轉軸線的(de)(de)(de)端面(mian)，也就是將極(ji)易泄(xie)(xie)漏(lou)的(de)(de)(de)軸向密(mi)(mi)封改為不易泄(xie)(xie)漏(lou)的(de)(de)(de)端面(mian)密(mi)(mi)封。所以，機械(xie)密(mi)(mi)封失效的(de)(de)(de)主要形式是靜(jing)(jing)、動環(huan)之間的(de)(de)(de)磨損(sun)失效。動、靜(jing)(jing)環(huan)端面(mian)摩(mo)擦副主要靠彈(dan)簧推力(li)來壓(ya)緊， 阻(zu)止(zhi)泄(xie)(xie)漏(lou)。動、靜(jing)(jing)環(huan)壓(ya)得越緊越不易泄(xie)(xie)漏(lou)，但其間的(de)(de)(de)摩(mo)擦力(li)也隨之增大，動、靜(jing)(jing)環(huan)接觸端鏡(jing)面(mian)在(zai)較大摩(mo)擦力(li)的(de)(de)(de)作用下會很快磨損(sun)，最后失效泄(xie)(xie)漏(lou)。

?工藝條(tiao)件不穩定(ding)和安裝不良導致機械(xie)密封(feng)泄漏(lou)

工藝(yi)條(tiao)件不(bu)(bu)穩定和安裝不(bu)(bu)良(liang)造成的(de)振(zhen)動(dong)、設備抽(chou)空汽(qi)化(hua)(hua)瞬間斷流都會導(dao)致(zhi)機械密(mi)(mi)封動(dong)靜(jing)環(huan)(huan)之間的(de)液膜破(po)壞(huai)，使機械密(mi)(mi)封在(zai)無潤滑(hua)條(tiao)件下“干(gan)態”運行(xing)，密(mi)(mi)封環(huan)(huan)溫(wen)度迅速上升，有(you)的(de)直接燒毀，有(you)的(de)當(dang)(dang)泵恢復正常工作狀態時(shi)(shi)被急(ji)劇冷卻，形成熱沖(chong)擊而碎裂(lie)。沖(chong)洗流體(ti)與沖(chong)洗條(tiao)件不(bu)(bu)良(liang)也會形成熱沖(chong)擊，導(dao)致(zhi)密(mi)(mi)封環(huan)(huan)出現(xian)徑向裂(lie)紋，加(jia)劇動(dong)靜(jing)環(huan)(huan)的(de)磨損失(shi)效。同(tong)時(shi)(shi)，當(dang)(dang)石墨環(huan)(huan)超過使用溫(wen)度，其表面會析出晶(jing)體(ti)，在(zai)溫(wen)度較高的(de)摩(mo)擦副(fu)附近發(fa)生炭(tan)化(hua)(hua)，其微粒進入摩(mo)擦副(fu)使動(dong)靜(jing)環(huan)(huan)急(ji)劇磨損失(shi)效。

?機械密封(feng)(feng)的密封(feng)(feng)圈(quan)失(shi)效也是密封(feng)(feng)泄漏主(zhu)要原因

動(dong)靜環(huan)密封(feng)圈裝(zhuang)配歪斜(xie)；與密封(feng)圈相配合的軸(zhou)(zhou)或(huo)軸(zhou)(zhou)套表面光潔(jie)度不夠，或(huo)配合尺寸過小；密封(feng)圈與密封(feng)介質發(fa)生物理(li)或(huo)化(hua)學反應(ying)，腐蝕變形(xing)、老化(hua)等，均可導致泄漏。

?裝(zhuang)配(pei)不當導致機械密封泄漏

在(zai)裝(zhuang)配(pei)機(ji)械密封(feng)前(qian)機(ji)封(feng)組(zu)件(jian)(jian)清洗不潔凈(jing)，組(zu)件(jian)(jian)碰傷或劃傷；裝(zhuang)配(pei)不到位；彈簧裝(zhuang)偏、緊固(gu)螺(luo)釘沒緊固(gu)；拆(chai)卸時損(sun)壞等，都是機(ji)械密封(feng)提前(qian)失(shi)效(xiao)的原因。

?機械(xie)密封(feng)選型設計(ji)不當造成(cheng)的(de)機封(feng)泄漏

由于在化工裝(zhuang)置中工藝介質特性(xing)的多(duo)樣性(xing)，機(ji)械(xie)密(mi)(mi)封(feng)設計選用不當，使(shi)密(mi)(mi)封(feng)端面比壓偏小、偏大(da)或密(mi)(mi)封(feng)材質冷縮性(xing)較大(da)等，極(ji)易使(shi)機(ji)械(xie)密(mi)(mi)封(feng)失效而導致其泄漏。

解(jie)決措施

根據上(shang)述分(fen)析，延(yan)長機械密封使(shi)用(yong)壽命應采取以下措(cuo)施(shi)和檢(jian)修方法。

?彈簧壓縮量(liang)調整

調(diao)整(zheng)(zheng)彈(dan)(dan)簧的(de)(de)壓縮(suo)(suo)量就(jiu)是調(diao)整(zheng)(zheng)機械密(mi)封(feng)的(de)(de)端面比壓，關系(xi)到密(mi)封(feng)性能及使用壽命的(de)(de)重(zhong)要(yao)參數(shu)，與(yu)密(mi)封(feng)的(de)(de)結構型(xing)式、彈(dan)(dan)簧大小和(he)介(jie)質壓力有關。端面比壓過大將損壞(huai)摩擦副；比壓過小則易泄漏(lou)，往往由廠家(jia)給定(ding)一個(ge)適合(he)的(de)(de)范圍，一般按3～6kg/cm2取值。彈(dan)(dan)簧的(de)(de)自由長度(du)A，彈(dan)(dan)簧剛度(du)K（產(chan)生(sheng)單位(wei)壓縮(suo)(suo)量時承受的(de)(de)載荷），規定(ding)要(yao)求(qiu)的(de)(de)比壓P，這(zhe)些都是廠家(jia)給定(ding)的(de)(de)參數(shu)。壓縮(suo)(suo)后尺寸為B，則P/(A-B)=k，得(de)出B=A-P/k，這(zhe)就(jiu)是彈(dan)(dan)簧安裝壓縮(suo)(suo)后的(de)(de)尺寸。如果彈(dan)(dan)簧安裝后的(de)(de)尺寸過大，可(ke)在彈(dan)(dan)簧座(zuo)與(yu)彈(dan)(dan)簧之間增加調(diao)整(zheng)(zheng)墊的(de)(de)厚度(du)，尺寸過小則減少調(diao)整(zheng)(zheng)的(de)(de)厚度(du)，調(diao)整(zheng)(zheng)墊的(de)(de)厚度(du)用千(qian)分尺量取。

?動環密封圈松緊

動環(huan)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈(quan)(quan)過(guo)緊有害無益，一是(shi)(shi)(shi)加劇密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈(quan)(quan)與(yu)軸套(tao)間(jian)(jian)的磨損(sun)，過(guo)早泄漏；二是(shi)(shi)(shi)增大了(le)動環(huan)軸向調整(zheng)、移動的阻(zu)力(li)，在工作狀況變化頻繁時無法適時進行調整(zheng)；三(san)是(shi)(shi)(shi)彈簧過(guo)度(du)疲(pi)勞易(yi)損(sun)壞；四是(shi)(shi)(shi)使動環(huan)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈(quan)(quan)變形，影響密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)效果。為保證(zheng)動環(huan)的浮動性，其內(nei)徑(jing)比軸徑(jing)大0.5～1mm，用(yong)以補(bu)償軸的振動與(yu)偏(pian)斜，但間(jian)(jian)隙(xi)不能太大，否(fou)則會使動環(huan)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈(quan)(quan)卡入而造成(cheng)機(ji)械(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)機(ji)械(xie)性能的破(po)壞。密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈(quan)(quan)的松(song)緊程度(du)以涂上潤滑劑(ji)后(hou)能以一只(zhi)手(shou)用(yong)力(li)壓入為準。

?靜環密封圈松緊

靜(jing)環(huan)(huan)密封(feng)(feng)圈基本處于靜(jing)止狀態(tai)，相對較緊(jin)(jin)密封(feng)(feng)效果會(hui)好些，但過(guo)緊(jin)(jin)將導致：一是(shi)引起(qi)靜(jing)環(huan)(huan)密封(feng)(feng)因過(guo)度(du)(du)變形(xing)，影響密封(feng)(feng)效果；二是(shi)靜(jing)環(huan)(huan)材質以(yi)石墨居(ju)多，一般較脆，過(guo)度(du)(du)受力極易引起(qi)碎裂；三是(shi)安裝、拆卸困(kun)難，極易損壞靜(jing)環(huan)(huan)。因此，靜(jing)環(huan)(huan)的(de)內徑一般比軸徑大1～2mm ，密封(feng)(feng)圈的(de)松(song)緊(jin)(jin)程度(du)(du)以(yi)涂上潤滑劑后能以(yi)雙手用力壓(ya)(ya)入(ru)為準(zhun)。手能較輕壓(ya)(ya)入(ru)則太松(song)，雙手用力壓(ya)(ya)不(bu)進則太緊(jin)(jin)。

?密封新舊拆換

相對而(er)言，使(shi)用(yong)新(xin)機(ji)械(xie)密(mi)封(feng)(feng)的效果好(hao)(hao)于舊的，但新(xin)機(ji)械(xie)密(mi)封(feng)(feng)的質量或材質選擇不當時(shi)(shi)(shi)，配合(he)(he)尺寸誤(wu)差較(jiao)大會(hui)影響(xiang)密(mi)封(feng)(feng)效果。在聚(ju)合(he)(he)性(xing)(xing)和深透性(xing)(xing)介質中，靜(jing)環(huan)如無過(guo)度磨損（當密(mi)封(feng)(feng)面出現裂紋、掉角、劃(hua)痕、麻(ma)點、飛邊及偏磨，劃(hua)痕、麻(ma)點貫穿整個密(mi)封(feng)(feng)端面時(shi)(shi)(shi)稱(cheng)為(wei)過(guo)度磨損），還是不更換(huan)為(wei)好(hao)(hao)。因為(wei)靜(jing)環(huan)在靜(jing)環(huan)座中長時(shi)(shi)(shi)間處于靜(jing)止(zhi)狀態，使(shi)聚(ju)合(he)(he)物和雜質沉積為(wei)一體，起(qi)到了較(jiao)好(hao)(hao)的密(mi)封(feng)(feng)作用(yong)。

?拆修

機械(xie)密封一(yi)旦出(chu)現(xian)泄漏，先(xian)不(bu)急于拆修(xiu)(xiu)，有時密封可能沒有損壞(huai)，只需調(diao)整(zheng)工作(zuo)狀況或適當調(diao)整(zheng)密封就可消除泄漏。如調(diao)整(zheng)彈簧(huang)(huang)的壓縮量(liang)、消除運行設備的振動、清除使(shi)彈簧(huang)(huang)失彈的水垢及動、靜環摩擦(ca)副上的水垢等(deng)。這樣既(ji)避免浪費又(you)解決了(le)實(shi)際問題(ti)同時還可以驗證自己的故障判斷能力，積累維修(xiu)(xiu)經驗提高檢修(xiu)(xiu)質量(liang)。

?機械密封是精密部(bu)件，制造及安裝(zhuang)精度都要(yao)求很嚴格，如(ru)果裝(zhuang)配不當會(hui)影響密封性能，縮短使(shi)用壽(shou)命，因此必(bi)須注意以下要(yao)求：

1.安裝機(ji)械密(mi)封(feng)部位(wei)的(de)軸(zhou)（或(huo)軸(zhou)套(tao)）徑(jing)向跳(tiao)動(dong)(dong)(dong)公(gong)差按表(biao)1。表(biao)面粗糙度Ra值應不(bu)大于(yu)3.2um，外徑(jing)尺寸公(gong)差h6。安裝機(ji)械密(mi)封(feng)的(de)泵或(huo)其它類似的(de)旋轉(zhuan)式機(ji)械在(zai)工作時，轉(zhuan)子的(de)軸(zhou)向竄動(dong)(dong)(dong)量不(bu)超過0.3mm。密(mi)封(feng)腔體與密(mi)封(feng)端(duan)蓋結合的(de)定位(wei)端(duan)面對(dui)軸(zhou)（或(huo)軸(zhou)套(tao)）表(biao)面的(de)跳(tiao)動(dong)(dong)(dong)公(gong)差按表(biao)1。

2.安(an)裝旋轉環輔助(zhu)密封(feng)圈的軸(zhou)（或軸(zhou)套(tao)）端部應按圖2 倒角(jiao)使其圓滑過渡。

圖(tu)2  安裝密封圈(quan)轉軸(zhou)的(de)端部(bu)倒角圖(tu)

3.安(an)裝(zhuang)機械密封(feng)靜環的密封(feng)端(duan)(duan)蓋（或殼體）的孔的端(duan)(duan)部按(an)圖(tu)3和表(biao)2的規(gui)定。密封(feng)端(duan)(duan)蓋（或殼體）與輔(fu)助密封(feng)圈接觸(chu)部位的表(biao)面粗(cu)糙度按(an)圖(tu)3。

圖3  密封端(duan)蓋（或殼體(ti)）安裝要求

4.密(mi)封(feng)零件、軸(zhou)表面、密(mi)封(feng)腔體必(bi)須(xu)清洗干凈，并保證密(mi)封(feng)端面沖洗液(ye)管路暢(chang)通。

5.安(an)裝前，應(ying)確認產品型號(hao)及規格與設備要求(qiu)一致。當輸送介質溫度(du)偏高、過(guo)低，或有雜(za)質顆粒(li)、易燃、易爆、有毒時，必須采取(qu)相(xiang)應(ying)的阻封、沖洗、冷卻、過(guo)濾(lv)等措(cuo)施。

6.在安裝密封(feng)的(de)軸，腔體(ti)及壓蓋等與輔助密封(feng)圈(quan)接觸處均勻涂油(you)（注：對(dui)乙(yi)丙橡膠、或介質不允許注入(ru)潤(run)滑油(you)的(de)情況下，可涂抹植(zhi)物(wu)油(you)或肥(fei)皂水）。

7.在(zai)安裝密封(feng)(feng)圈(quan)時，不允許涂(tu)抹潤(run)滑脂的密封(feng)(feng)圈(quan)禁止(zhi)涂(tu)抹，否則會(hui)使(shi)密封(feng)(feng)圈(quan)溶脹變大，使(shi)機械密封(feng)(feng)泄漏。

8.安(an)裝時(shi)應核對密封安(an)裝尺寸，一般(ban)單彈簧(huang)(huang)密封軸(zhou)向安(an)裝尺寸最大(da)允差為1.0mm，多彈簧(huang)(huang)為±0.5mm。

9.機械(xie)密封套上(shang)軸，按(an)設計的工(gong)作(zuo)高度安裝到位(wei)。

10.通孔(kong)采用對(dui)角(jiao)線交叉擰(ning)緊方(fang)式，用螺栓將整個密封與(yu)密封腔體（泵蓋）聯接(jie)螺栓擰(ning)緊。

11.密封(feng)配有輔(fu)助系統時，按(an)標(biao)示正確連接管路(lu)。

12.安裝后用手(shou)盤動(dong)(dong)旋轉環，保證靈活轉動(dong)(dong)，并有一定浮動(dong)(dong)性。然后進行靜(jing)壓試驗(yan)和動(dong)(dong)壓試驗(yan)后，方(fang)可投入使用。

?集裝式(shi)機(ji)械密封的安裝

對于集裝(zhuang)式機械(xie)密封(feng)(feng)，機械(xie)密封(feng)(feng)出廠時已將機械(xie)密封(feng)(feng)壓縮(suo)(suo)量調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)完畢，并且進行(xing)了機械(xie)運轉試驗，所以(yi)在(zai)我(wo)們現場(chang)安裝(zhuang)時不允許(xu)解體(ti)機封(feng)(feng)或(huo)者再次重新調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)機封(feng)(feng)壓縮(suo)(suo)量。

?波紋管(guan)機械密封(feng)的(de)安裝(zhuang)

對于波紋管(guan)機械(xie)密封在(zai)安裝(zhuang)(zhuang)前使用煤油對波紋管(guan)進(jin)行檢漏，確認波紋管(guan)完好無泄漏的情況下(xia)，方可進(jin)行安裝(zhuang)(zhuang)。同時由于波紋管(guan)機械(xie)密封的波紋管(guan)容(rong)易破損，在(zai)安裝(zhuang)(zhuang)的過程(cheng)中一定要小(xiao)心謹慎。

?嚴格工(gong)藝(yi)操作和工(gong)藝(yi)指(zhi)標(biao)的控制

在流(liu)量調(diao)節和(he)開停泵(beng)時(shi)，避(bi)免(mian)發生喘振、泵(beng)抽空以及沖(chong)洗(xi)(xi)流(liu)體(ti)斷流(liu)等現(xian)象。過濾密(mi)封(feng)介質中的雜質，合理(li)采用自身平衡(heng)沖(chong)洗(xi)(xi)方式(shi)或外部強制(zhi)循環沖(chong)洗(xi)(xi)方式(shi)，改(gai)善(shan)沖(chong)洗(xi)(xi)冷卻條件，同時(shi)加大沖(chong)洗(xi)(xi)系統的限流(liu)孔板孔徑(jing)，增加沖(chong)洗(xi)(xi)液量，保證沖(chong)洗(xi)(xi)液的供給平穩和(he)充(chong)足，使機(ji)械(xie)密(mi)封(feng)的潤(run)滑和(he)散熱狀況得到(dao)改(gai)善(shan)，防(fang)止機(ji)械(xie)密(mi)封(feng)因過熱出現(xian)燒(shao)毀(hui)、破裂(lie)、裂(lie)紋、析出結(jie)晶等現(xian)象，延長機(ji)械(xie)密(mi)封(feng)的使用壽命。

?機械密封的選型

機(ji)械密(mi)封在選(xuan)(xuan)型時，我們(men)一定要給機(ji)械密(mi)封制造廠家提供設備運行的詳細工藝(yi)參(can)數及技(ji)術要求，避免由于所選(xuan)(xuan)機(ji)械密(mi)封不適合現(xian)場工況而降(jiang)低其(qi)使用壽命。

結論(lun)

綜上所述，只(zhi)要嚴格按照機(ji)(ji)械密(mi)封(feng)的技(ji)術要求(qiu)進(jin)行安(an)裝、維護和使(shi)用不僅能達到(dao)良好(hao)的密(mi)封(feng)效果，而(er)且還大(da)大(da)延(yan)長(chang)機(ji)(ji)械密(mi)封(feng)的使(shi)用壽命。

聲明：本文轉自通用(yong)機械，本文版(ban)權歸原作(zuo)者所(suo)有(you)，不代(dai)表本網站觀點，僅(jin)供(gong)學習(xi)交(jiao)流之用(yong)，不做商業用(yong)途。如文中的內容、圖片、音頻(pin)、視頻(pin)等存在第三方(fang)的在先知識產權，請及(ji)時聯(lian)系我們(men)刪除。