機(jī)械密封小知識(shí)，機(jī)械密封的基本知識(shí)
chanong
1、機(jī)械密封概述
機(jī)械密封（端面密封）是解決旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)體之間密封問題的裝置。該裝置在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的至少一對(duì)端面上保持流體壓力，并通過補(bǔ)償機(jī)構(gòu)和輔助密封件的彈力（或磁力）的配合來防止流體泄漏。它們相互接觸和滑動(dòng)，形成防止流體泄漏的裝置，通常用于泵，也用于旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，如壓縮機(jī)和反應(yīng)攪拌器，以及用于密封件，如齒輪箱和艉軸。因此，機(jī)械密封是通用型軸密封裝置。
機(jī)械密封結(jié)構(gòu)有多種，但最常用的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)是端面密封。端密封的靜環(huán)和動(dòng)環(huán)形成摩擦副，該摩擦副的作用是防止介質(zhì)泄漏。靜環(huán)和動(dòng)環(huán)必須具有良好的耐磨性，動(dòng)環(huán)能沿軸向靈活移動(dòng)，自動(dòng)補(bǔ)償密封面的磨損，并與靜環(huán)有良好的配合。它是一個(gè)浮動(dòng)屬性，用作緩沖區(qū)。因此，密封面要求有良好的加工質(zhì)量，以保證密封副良好的配合性能。組成機(jī)械密封的基本零件有靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、壓蓋、推環(huán)、彈簧、定位環(huán)、軸套、動(dòng)環(huán)密封、靜環(huán)密封、軸套密封， ETC。
彈性元件（彈簧、波紋管）主要起預(yù)緊、補(bǔ)償和阻尼作用，還要克服輔助密封件與傳動(dòng)件的摩擦力和動(dòng)環(huán)的慣性，保證端密封副良好的配合，必須保持足夠的彈性到為了跟隨動(dòng)環(huán)，材料必須耐腐蝕和抗疲勞。
輔助密封件（O型圈、V型圈、U型圈、楔形圈、異形圈等）主要起靜環(huán)與動(dòng)環(huán)之間的密封作用，同時(shí)也起到密封作用。浮環(huán)、動(dòng)環(huán)，我來實(shí)現(xiàn)。緩沖的作用。固定環(huán)的密封元件必須保證固定環(huán)與壓蓋之間的密封固定環(huán)具有一定的浮動(dòng)度動(dòng)環(huán)的密封元件必須保證動(dòng)環(huán)與壓蓋之間的密封要求軸或套筒以及動(dòng)環(huán)上的密封件。該材料必須具有耐熱性。
1. 基本結(jié)構(gòu)
1）端密封摩擦副
2）緩沖獎(jiǎng)勵(lì)和壓縮機(jī)制
3）輔助密封（二次密封柔性元件）
4）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
2、基本密封點(diǎn)
1) 主密封點(diǎn)在端面
2）靜環(huán)和端蓋上的輔助密封點(diǎn)
3）動(dòng)環(huán)與軸（軸套）之間的輔助密封點(diǎn)
4）端蓋與泵體之間的密封點(diǎn)
2、機(jī)械密封的優(yōu)缺點(diǎn)
1、優(yōu)點(diǎn)
(1)由于結(jié)構(gòu)可靠性高，泄漏量極低，因此，如果主密封面的表面粗糙度、平面度符合要求，且材料具有良好的耐磨性，可用作機(jī)械密封。肉眼看不見的泄漏幾乎是不可能的。
(2)壽命長。機(jī)械密封中，主要磨損點(diǎn)是密封摩擦副端面，由于正常使用條件下密封端面磨損量不大，通�？蛇B續(xù)使用12年。特殊場(chǎng)合可使用5-10年。
(3)運(yùn)行時(shí)無需調(diào)整。機(jī)械密封利用彈簧力和流體壓力來接合摩擦副并在運(yùn)行過程中自動(dòng)保持接觸，因此與常規(guī)軟填料不同，組裝后無需調(diào)整和緊固。
(4)耐振動(dòng)。在3000r/min轉(zhuǎn)速下，最大振幅不超過0.05mm，PV值持續(xù)增加。
(5)功率損耗低。填料密封通過壓縮填料作用在軸和軸套上。填料密封與軸直接摩擦，因此壓緊填料太用力會(huì)增加摩擦力，增加功率消耗。機(jī)械密封的摩擦是半液體摩擦狀態(tài)，摩擦系數(shù)極小，功率損失是填料密封的1050%。
(6)波紋管密封軸或軸套不磨損，并且不受旋轉(zhuǎn)軸振動(dòng)或軸相對(duì)于殼體偏轉(zhuǎn)的影響。
(7)適用范圍廣。如果介質(zhì)是易燃、易爆、有毒、有害的，可以采用機(jī)械密封來保證密封嚴(yán)密。還適用于高溫、低溫、高壓、真空、各種轉(zhuǎn)速、及腐蝕性介質(zhì)設(shè)備的密封。
2、缺點(diǎn)
(1)與填料密封相比，如果結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工精度較高，對(duì)安裝技術(shù)也有要求，其中干氣密封的安裝要求特別高。此外，密封技術(shù)正在迅速發(fā)展，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)給維護(hù)帶來了新的挑戰(zhàn)。
(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆裝不方便。機(jī)械端密封比其他密封件零件多、要求精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。裝配特別困難，拆裝時(shí)需拉出軸端密封圈，拆卸部分（聯(lián)軸器）或整機(jī)。我們通過采用分體式機(jī)械密封和集裝式機(jī)械密封來改善這一問題，拆裝方便，保證裝配質(zhì)量。
三、機(jī)械密封的工作原理
機(jī)械密封又稱端面密封，依靠一對(duì)或多對(duì)垂直于軸相互滑動(dòng)的端面，機(jī)械密封通過輔助密封件的配合保持與另一端的接合，輔助密封件相對(duì)于各端面滑動(dòng)其他防止液體泄漏。
4、機(jī)械密封常用材料的選用
清水、常溫：（動(dòng)態(tài)）9Cr18、1Cr13表面鈷鉻鎢、鑄鐵；（靜態(tài)）浸漬樹脂石墨、青銅、酚醛塑料。
河水（包括泥沙），室溫：（動(dòng)態(tài)）碳化鎢，（靜態(tài)）碳化鎢。
海水、常溫：（動(dòng)態(tài)）碳化鎢、1Cr13表面鈷鉻鎢、鑄鐵、（靜態(tài)）浸漬樹脂石墨、碳化鎢、金屬陶瓷。
過熱水100度：（動(dòng)態(tài)）碳化鎢、1Cr13表面鈷鉻鎢、鑄鐵；（靜態(tài)）浸漬樹脂石墨、碳化鎢、金屬陶瓷。
汽油、潤滑油、液態(tài)烴、常溫：（動(dòng)態(tài)）碳化鎢、1Cr13表面光潔度鈷鉻鎢、鑄鐵、（靜態(tài)）浸漬樹脂或錫銻合金石墨、酚醛塑料。
汽油、潤滑油、液態(tài)烴、100度：（動(dòng)態(tài)）碳化鎢、1Cr13表面鈷鉻鎢、（靜態(tài)）浸漬青銅或樹脂石墨。
汽油、潤滑油、液態(tài)碳?xì)浠衔�，含有顆粒：（動(dòng)態(tài)）碳化鎢、（靜態(tài)）碳化鎢。
五、密封材料的種類及用途
密封材料必須滿足密封功能的要求。不同的密封介質(zhì)和設(shè)備使用條件，對(duì)密封材料的適應(yīng)性要求不同。密封膠的要求一般包括：
1）材質(zhì)致密，介質(zhì)不易泄漏。
2）具有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度。
3) 優(yōu)良的壓縮性和回彈性，永久變形小。
4）高溫下不會(huì)軟化或分解，低溫下不會(huì)硬化或開裂。
5）具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，可對(duì)抗酸、堿、油等介質(zhì)長期使用，體積或硬度變化很小，不粘附金屬表面。
6）摩擦系數(shù)低，耐磨性優(yōu)良。
7）與密封面的結(jié)合靈活。
8) 良好的耐老化性和耐久性。
9）易于加工制造，材料價(jià)廉易得。
6、機(jī)械密封安裝和使用的技術(shù)問題
1）設(shè)備軸的徑向跳動(dòng)必須小于0.04mm，軸向竄動(dòng)不得超過0.1mm。
2）設(shè)備安裝時(shí)應(yīng)保持設(shè)備密封部分清潔，清潔密封部分并保持密封端面完好，避免將雜質(zhì)和灰塵帶入密封部分。
3）安裝過程中嚴(yán)禁敲擊或碰撞，以免損壞機(jī)械密封摩擦副，破壞密封。
4）安裝時(shí)應(yīng)在與密封件接觸的表面涂一層干凈的機(jī)油，以利于安裝順利。
5）安裝靜環(huán)壓蓋時(shí)，緊固螺釘必須受力均勻，使靜環(huán)端面與軸線垂直。
6）安裝完畢后，用手按壓動(dòng)環(huán)，使動(dòng)環(huán)在軸上活動(dòng)靈活，并有一定的彈性。
7) 安裝完畢后，用手轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)軸不應(yīng)感覺沉重或笨重。
8）設(shè)備運(yùn)行前必須充滿介質(zhì)，防止干擦傷和密封失效。
7、機(jī)械密封在工業(yè)中的發(fā)展及應(yīng)用
橡膠是最常用的密封劑。除橡膠外，其他合適的密封材?*ㄊ�、聚四氟蚁仼和各种密佛h痢?
目前，各種采用新材料、新工藝的新型機(jī)械密封技術(shù)正在迅速進(jìn)步，已有以下幾種新型機(jī)械密封技術(shù)。密封面溝槽密封技術(shù)近年來，人們?cè)跈C(jī)械密封的密封端面上制作了各種流道溝槽，以獲得靜壓和動(dòng)壓效果，并且仍在更新中。
零泄漏密封技術(shù)此前，人們一直認(rèn)為接觸式和非接觸式機(jī)械密封無法實(shí)現(xiàn)零泄漏（或無泄漏）。以色列提出了一種采用開槽密封技術(shù)的零泄漏、非接觸式機(jī)械端密封的新概念，用于核電站的潤滑油泵。干運(yùn)行氣密封技術(shù)這種類型的密封采用槽密封技術(shù)進(jìn)行氣體密封。上游泵送密封技術(shù)利用密封面上的流槽將少量泄漏流體從下游泵回上游。
上述類型密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用淺槽，膜厚和流槽深度均在微米級(jí)，采用潤滑槽、徑向密封壩、環(huán)向密封壩構(gòu)成。馬蘇。密封部分和承重部分。溝槽密封件也可以被認(rèn)為是平面密封件和溝槽軸承的組合。其優(yōu)點(diǎn)包括低泄漏（或無泄漏）、膜厚厚、無接觸摩擦、功耗低、發(fā)熱量低。熱流體動(dòng)力密封技術(shù)利用各種形狀的深密封表面流槽來引起局部熱變形并產(chǎn)生流體動(dòng)力楔效應(yīng)。這種具有流體動(dòng)壓承載能力的密封稱為熱流體動(dòng)力楔形密封。
波紋管密封技術(shù)分為成型金屬波紋管和焊接金屬波紋管機(jī)械密封技術(shù)。
多端密封技術(shù)分為雙密封技術(shù)、中間環(huán)密封技術(shù)和多端密封技術(shù)。其他技術(shù)包括平行面密封技術(shù)、監(jiān)控密封技術(shù)、復(fù)合密封技術(shù)等。
8、機(jī)械密封沖洗方案及特點(diǎn)
沖洗的目的是防止雜質(zhì)堆積，防止氣囊形成，保持和改善潤滑。如果沖洗液溫度較低，還有冷卻作用。主要清潔方法有以下幾種。
(1)內(nèi)部沖洗
1.正向沖洗
1）特點(diǎn)：利用運(yùn)行主機(jī)的密封介質(zhì)，通過管道從泵的出口端引入密封室。
2）用途：用于清洗流體，p1略大于p3，當(dāng)溫度較高或含有雜質(zhì)時(shí)，可在管道中安裝冷卻器、過濾器等。
2、反沖洗
1）特點(diǎn)：工作主機(jī)封裝介質(zhì)從泵出口端引入封裝室，沖洗后通過管道返回泵入口。
2) 用途：用于清潔液，第14 頁。
3.徹底沖洗
1）特點(diǎn)：工作主機(jī)密封介質(zhì)從泵的出口端通過管道引入密封室，沖洗后通過管道返回泵入口。
(2) 外部閃光
特點(diǎn)：沖洗是通過與密封介質(zhì)兼容的外部系統(tǒng)將清潔的流體引入密封腔室來進(jìn)行的。
應(yīng)用范圍：外部沖洗液壓力須比封閉介質(zhì)高0.050.1MPa，適用于介質(zhì)溫度較高或含有固體顆粒的場(chǎng)合。沖洗液的流量必須確保熱量被帶走，并且必須滿足沖洗需要而不引起密封件侵蝕。為此，需要控制密封腔內(nèi)的壓力和沖洗流量，一般清洗沖洗液的流量必須小于5m/s。
含有顆粒的漿液的流速必須在3m/s以下，為了達(dá)到上述流速值，沖洗液與密封腔之間的壓差必須為0.5MPa，一般為0.050.1 MPa，0.1~~必填。對(duì)于雙端面機(jī)械密封，采用0.2MP。沖洗液進(jìn)出密封腔的孔口應(yīng)設(shè)置在靠近密封端面并靠近動(dòng)環(huán)一側(cè)，以防止石墨環(huán)的侵蝕。為防止冷卻不均勻造成溫差變形、雜質(zhì)堆積和填縫，可采用切向引入和多點(diǎn)沖洗，必要時(shí)可用熱水或蒸汽作為沖洗液。
9、機(jī)械密封典型失效原因分析
(1)機(jī)械密封本身的問題
1、安裝錯(cuò)位或不平整。
2、負(fù)載系數(shù)太大或無法進(jìn)行端面壓力設(shè)計(jì)。
3、選材不當(dāng)。
4、密封面有凹凸不平。
5.密封面太寬或太窄。
(2)輔助設(shè)備系統(tǒng)故障
1、工作條件雖復(fù)雜，但無水洗等附屬設(shè)施。
2、沖水管堵塞。
3.冷卻管有刻度。
(3)媒體和工作條件問題
1、介質(zhì)具有強(qiáng)腐蝕性。
2.介質(zhì)中存在固體顆粒。
3. 對(duì)設(shè)備施加真空。
4.密封面結(jié)晶。
5、中間粘度太高。
(4)泵故障
1、軸的加工精度差，軸不對(duì)中，軸晃動(dòng)，或安裝間隙過大。
2、開啟泵后，泵振動(dòng)過大。
3、接地環(huán)不良。
4、密封箱內(nèi)有不規(guī)則現(xiàn)象。
5.機(jī)械密封安裝沒有達(dá)到要求的壓縮量。
十、常見漏電現(xiàn)象
機(jī)械密封泄漏占所有已修水泵的50%以上，機(jī)械密封的運(yùn)行情況直接影響水泵的正常運(yùn)行。
1、周期性泄漏
(1)泵轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng)較大，輔助密封與軸的過盈量較大，動(dòng)環(huán)不能在軸上靈活移動(dòng)。如果泵翻倒并且動(dòng)環(huán)和靜環(huán)磨損，則排量將無法再得到補(bǔ)償。
對(duì)策：裝配機(jī)械密封時(shí)，保證軸的軸向竄動(dòng)在0.1mm以內(nèi)，輔助密封與軸的過盈量適當(dāng)，保證徑向密封的同時(shí)讓動(dòng)環(huán)活動(dòng)靈活。組裝后安裝到軸上（將可動(dòng)環(huán)推向彈簧，使其可以自由彈動(dòng)）。
(2)密封面缺少潤滑油，會(huì)造成密封端面空氣摩擦、粗糙。
對(duì)策：使油室內(nèi)潤滑油面高于動(dòng)、靜環(huán)密封面。
(3)轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)。其原因是定子與上、下端蓋不對(duì)中，或葉輪與主軸不平衡，會(huì)引起氣蝕，使軸承損壞（磨損），縮短密封壽命，引起泄漏。因?yàn)槟撤N原因。
對(duì)策：可根據(jù)維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)糾正上述問題。
2.因壓力而泄漏
(1)高壓、壓力波導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏如果彈簧比壓和總比壓設(shè)計(jì)過大，密封腔內(nèi)壓力超過3MPa，密封端面比壓就會(huì)過大。液膜變得難以形成，導(dǎo)致密封端面磨損嚴(yán)重，發(fā)熱增加，導(dǎo)致密封面熱變形。
對(duì)策：裝配機(jī)械密封時(shí)，彈簧必須按規(guī)定壓縮，不宜過大或過小，因此對(duì)高壓條件下的機(jī)械密封要采取措施。為保證端面承受適當(dāng)?shù)膽?yīng)力并盡量減少變形，可采用硬質(zhì)合金或陶瓷等抗壓強(qiáng)度高的材料，加強(qiáng)冷卻和潤滑措施。
(2)真空運(yùn)行造成機(jī)械密封泄漏泵啟停時(shí)，由于泵入口堵塞或泵介質(zhì)中存在氣體，密封腔內(nèi)可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)密封腔內(nèi)存在負(fù)壓時(shí)，密封端面會(huì)發(fā)生干摩擦，導(dǎo)致內(nèi)置式機(jī)械密封漏氣（水）。真空密封與正壓密封的區(qū)別在于密封端面的密封性能不同。密封方向。機(jī)械密封件還具有根據(jù)被密封的物體沿特定方向移動(dòng)的靈活性。
對(duì)策：兩端采用機(jī)械密封，提高潤滑和密封性能。
3.通過介質(zhì)泄漏
(1)大多數(shù)潛水排污泵機(jī)械密封拆裝時(shí)，發(fā)現(xiàn)靜環(huán)、動(dòng)環(huán)輔助密封彈性弱，有的已腐爛，機(jī)械密封泄漏較多，軸它會(huì)被刮掉。污水中高溫、弱酸、弱堿的腐蝕作用，會(huì)造成靜環(huán)、動(dòng)環(huán)輔助橡膠密封件機(jī)械泄漏過多。動(dòng)環(huán)、靜環(huán)橡膠密封圈材質(zhì)為丁腈橡膠。 40不耐高溫，對(duì)酸堿較弱，廢水呈酸性或堿性時(shí)容易腐蝕。
對(duì)策：對(duì)于腐蝕性介質(zhì)，橡膠件采用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠。
(2)固體顆粒雜質(zhì)造成機(jī)械密封泄漏如果固體顆粒進(jìn)入密封端面，會(huì)損壞密封端面，加速磨損，導(dǎo)致軸(套)表面結(jié)垢和積油率超過規(guī)定值。 超過。摩擦副磨損率增大，動(dòng)環(huán)不能補(bǔ)償磨損位移，固體顆粒磨損，所以硬對(duì)硬摩擦副的壽命比硬石墨摩擦副長�？汕度胧芊猸h(huán)的密封面。
對(duì)策：在固體顆�？赡苓M(jìn)入的區(qū)域采用硬質(zhì)合金對(duì)硬質(zhì)合金摩擦副機(jī)械密封。
4、其他問題導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏
機(jī)械密封仍然存在一些難以設(shè)計(jì)、選擇和安裝的方面。
(1)彈簧的壓縮量必須按規(guī)定進(jìn)行，不宜太大或太小，誤差為2mm，壓縮量太大，會(huì)導(dǎo)致端部比壓增大，摩擦熱會(huì)變得過多，可能導(dǎo)致熱變形。如果壓縮量太小，動(dòng)環(huán)、靜環(huán)端面壓力不足，無法密封。
(2)安裝動(dòng)環(huán)密封圈的軸(或軸套)端面和安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋(或殼體)端面應(yīng)倒角，以免損壞；保持順利。裝配時(shí)動(dòng)環(huán)、靜環(huán)的密封圈。
11.機(jī)封正常操作及維護(hù)問題
一、開機(jī)前的準(zhǔn)備工作及注意事項(xiàng)
a 全面檢查機(jī)械密封、附件和管道是否安裝齊全并符合技術(shù)要求。
b 在操作機(jī)械密封之前，進(jìn)行靜壓測(cè)試以檢查機(jī)械密封是否泄漏。如果泄漏量較大，必須查明原因并排除。如果仍然不起作用，則需要將其拆卸、檢查并重新安裝。通常，靜壓測(cè)試的壓力為2-3 kg/cm2。
c 按旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)泵，檢查是否順暢、均勻。若轉(zhuǎn)動(dòng)困難或不動(dòng)，請(qǐng)檢查裝配尺寸是否正確，安裝是否合適。
2、安裝與關(guān)機(jī)
a 啟動(dòng)前，密封室必須充滿液體。輸送凝固介質(zhì)時(shí)，必須用蒸汽加熱密閉腔體，使介質(zhì)熔化。為防止突然啟動(dòng)而損壞軟環(huán)，啟動(dòng)前必須盤車。
b 對(duì)于使用泵外部油封系統(tǒng)的機(jī)械密封，必須首先啟動(dòng)油封系統(tǒng)。停車后，最后關(guān)閉油封系統(tǒng)。
c.熱油泵停止后，不能立即停止向油封室和端部密封冷卻水，只有當(dāng)端部密封油溫降至80以下時(shí)才能停止冷卻水。否則會(huì)損壞密封部分。
3. 操作
a 泵啟動(dòng)后，若有輕微泄漏，應(yīng)觀察一段時(shí)間。若連續(xù)運(yùn)行4小時(shí)后泄漏仍不減少，應(yīng)停泵檢查。
b泵的工作壓力應(yīng)穩(wěn)定，壓力波動(dòng)不應(yīng)超過1kg/cm2。
c 泵運(yùn)行時(shí)避免排氣，以避免密封表面發(fā)生干摩擦和損壞密封件。
機(jī)械密封本身是高精度部件，對(duì)設(shè)計(jì)、加工、裝配質(zhì)量要求很高。使用機(jī)械密封時(shí)，應(yīng)分析有關(guān)機(jī)械密封使用的各種因素，確保機(jī)械密封適合不同泵的技術(shù)和介質(zhì)要求，并具有充分的潤滑條件，必須保證泵的長期可靠運(yùn)行。海豹。
12、機(jī)械密封摩擦副材質(zhì)
碳化硅陶瓷是近年來發(fā)展起來的新材料。它具有極低的摩擦系數(shù)、高硬度和優(yōu)異的耐磨性。優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、耐熱沖擊性。
碳化硅包括反應(yīng)燒結(jié)碳化硅、無壓燒結(jié)碳化硅和熱壓碳化硅。
表1為國產(chǎn)碳化硅的特性。
表現(xiàn)
反應(yīng)性燒結(jié)氮化硅
熱壓氮化硅
密度/gNaN-3
孔隙率/%
彎曲強(qiáng)度/MPa
抗壓強(qiáng)度/MPa
拉伸強(qiáng)度/MPa
沖擊強(qiáng)度/MPa
彈性模量/MPa
摩擦系數(shù)
硬度（HRA）
熱膨脹系數(shù)/-1
導(dǎo)熱系數(shù)/W·(m·K)-1
電阻率（200）/·cm
(700)/·cm
2.52.6
1316
196.13
1176.8
117.68137.29
0.150.2
(1.6702.16)105
0.1
8085
2.510-6
5.02
1018
108
3.13
1
688.47784.52
1569.1
-
0.39
-
-
9192
(2.72.8)10-6
-
-
-
碳化物。硬質(zhì)合金主要是碳化鎢WC，包括鈷基碳化鎢WC-Co、鎳基碳化鎢WC-Ni、鈷鎳基碳化鎢WC-Co-Ni。碳化鎢的特點(diǎn)：硬度高，耐磨性好；機(jī)械強(qiáng)度高，抗彎性能好；導(dǎo)熱系數(shù)高，膨脹系數(shù)小，密封面的摩擦熱容易向外排出；超級(jí)無鈷硬質(zhì)合金具有良好的耐腐蝕性。
材料
密度/gNaN-3
彎曲強(qiáng)度/MPa
彈性模量/MPa
熱膨脹系數(shù)/-1
硬度（HRA）
導(dǎo)熱系數(shù)/W·(m·K)-1
熱壓碳化硅
3.13.2
441.3539.37
3.92105
4.510-6
9394
83.74
壓力燒結(jié)碳化硅
3.03.10
372.65451.11
4.07105
4.310-6
9192
92.11
反應(yīng)燒結(jié)碳化硅
3.05
343.23362.85
3.33105
4.310-6
9192
125.6
表2顯示了國產(chǎn)碳化鎢的特性。
機(jī)械輔助密封材料
機(jī)械密封的輔助密封是保證密封可靠、延長使用壽命的重要部件。輔助密封包括動(dòng)環(huán)輔助密封圈和定環(huán)輔助密封圈。其作用是保證密封軸與動(dòng)環(huán)之間的固定環(huán)座（壓蓋）與固定環(huán)之間的密封，補(bǔ)償密封面的撓度和振動(dòng)，保證動(dòng)環(huán)端面與動(dòng)環(huán)端面的密封。動(dòng)環(huán)密封牢固，確保完成。固定環(huán)緊密結(jié)合并具有浮力。
商標(biāo)
化學(xué)成分/
物理機(jī)械特性
狀態(tài)
洗手間
科
密度
硬度（HRC）
彎曲強(qiáng)度/MPa
膨脹系數(shù)/-1 (0~300)
YG3
97
3
14.915.3
91
10.29
優(yōu)異的耐腐蝕性能，可高速使用
YG6
94
6
14.615
89.5
10.20
4.510-6
具有較高的耐磨性和一定的沖擊韌性，常用作動(dòng)、靜環(huán)材料。
YG8
92
8
14.414.8
89
14.71
4.510-6
由于其耐磨性不如YG6，有時(shí)也用作動(dòng)、靜環(huán)的材料。
YG15
85
15
13.914.1
87
18.63
5.310-6
強(qiáng)度高，沖擊韌性好，常用作動(dòng)、靜環(huán)材料。
表3 國產(chǎn)碳化鎢硬質(zhì)合金物理機(jī)械性能
機(jī)械密封對(duì)輔助密封圈材料的要求：
1）材料彈性好，特別是恢復(fù)性能好，永久變形小。
2）不受流體介質(zhì)的侵蝕，在介質(zhì)中不發(fā)生明顯的膨脹或收縮。
3）摩擦系數(shù)低，耐磨性優(yōu)良。
4）使用溫度范圍寬，在高溫或低溫下不粘、變硬、變脆、失去彈性。
5）具有適當(dāng)?shù)乃毫褟?qiáng)度、伸長率、耐壓等機(jī)械性能，在壓力下不發(fā)生明顯變形，具有優(yōu)良的抗撕裂、耐磨、耐壓等性能。
6) 加工容易，精度高。
7）具有良好的耐介質(zhì)腐蝕、溶解、膨脹、老化等性能，不污染介質(zhì)。
用作輔助密封圈的材料有橡膠、塑料、石棉、膨脹石墨、石墨、金屬膨脹環(huán)等。橡膠圈是應(yīng)用最廣泛的輔助密封圈。常用的橡膠密封圈材料有丁腈橡膠、氟橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠等。
丁腈橡膠是常用的耐油橡膠。丁二烯和丙烯腈的共聚物。根據(jù)丙烯腈含量的不同，分為低丙烯腈（丁腈-18）、中丙烯腈（丁腈-26）、高丙烯腈（丁腈-40），丙烯腈含量越高，耐油性越好。增加拉伸強(qiáng)度、硬度、耐磨性、防水性，并降低透氣性。此后，在極性溶劑中的溶解度增加，影響耐腐蝕性，同時(shí)也使彈性和耐寒性變差。丁腈橡膠的抗彎曲性和抗撕裂性較低。
氟橡膠具有耐高溫、耐油、耐化學(xué)藥品等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用最廣泛的氟橡膠是含氟烯烴共聚物，主要是26型和23型。 26型包括氟橡膠26系列（偏二氟乙烯和六氟丙烯的乳液共聚物）和氟橡膠246系列（偏二氟乙烯、六氟丙烯和四氟丙烯的三元共聚物）。 23型氟橡膠是偏二氟乙烯和三氟氯乙烯在室溫、3.24MPa壓力下懸浮聚合而成的非晶態(tài)橡膠狀共聚物。不能與液氨或氨水一起使用。
硅橡膠是由二甲基硅氧烷與其他有機(jī)硅單體在酸或堿催化劑存在下聚合而成的極性聚合物。硅橡膠雖然具有較高的熱穩(wěn)定性，但由于其具有極性，容易因酸、堿的作用而產(chǎn)生離子裂紋，因此耐腐蝕性較差，不適合石油溶劑（苯、甲苯等）和丙酮。酮、醚等有機(jī)溶劑。
PTFE具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、耐油、耐溶劑、耐老化、耐溫、極低的摩擦系數(shù)、恒定的強(qiáng)度、彈性、柔韌性和不粘性能，因此在溫度應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用。在壓力和腐蝕性介質(zhì)條件下。
綜上所述，作為輔助密封材料，一般介質(zhì)可采用橡膠O型圈、墊片、波紋管等，腐蝕性介質(zhì)可采用聚四氟乙烯V型圈、楔形圈、墊片、波紋管等。金屬波紋管可在高溫和低溫條件下使用。選擇時(shí)應(yīng)考慮使用溫度和材料的耐腐蝕性。
某些材料的工作溫度和適用介質(zhì)列于表4 中。
材料名稱
工作溫度/
使用媒體或?qū)傩?
橡皮
丁腈橡膠
-30100
油、水、酒精等
氯丁橡膠
-40100
無機(jī)酸、堿性溶液、水、酒精等。
乙丙橡膠
-50100
堿、溶劑、各種化學(xué)品和放射性介質(zhì)
氟橡膠
-20100
酸、油、溶劑等
硅橡膠
-60230
酒精、堿、低膨脹礦物質(zhì)
聚四氟乙烯
-100250
各種腐蝕性介質(zhì)
金屬
沉淀硬化不銹鋼AM350
-40450
熱處理后強(qiáng)度高，耐腐蝕性能相當(dāng)于1Cr18Ni9Ti
高鎳合金Inconel-750
-250750
優(yōu)良的高低溫強(qiáng)度和耐腐蝕性，但焊接困難且價(jià)格昂貴
鎳鉬合金哈氏合金C
約1000
耐腐蝕性最好，無需熱處理，強(qiáng)度高，但成本高
表4 機(jī)械密封密封輔助材料一覽表
機(jī)械密封主要零件材質(zhì)選擇：
根據(jù)使用條件選擇機(jī)械密封各主要部件的材料。參見表5。
工作環(huán)境
摩擦副
輔助密封
緩和
專注
溫度/
旋轉(zhuǎn)環(huán)
固定環(huán)
清水
室內(nèi)溫度
石墨
陶瓷、高鎳鑄鐵、復(fù)合鈷鉻鎢
丁腈橡膠
河水
（有沉淀物）
碳化鎢、碳化硅
碳化鎢、碳化硅
丁腈橡膠
海水
石墨
陶瓷、碳化鎢
丁腈橡膠
汽油
-2080
石墨
高鎳鑄鐵、碳化鎢、陶瓷
氟橡膠
80135
聚四氟乙烯
煤油
-2080
石墨
高鎳鑄鐵、碳化鎢、陶瓷
丁腈橡膠
80200
氟橡膠、聚四氟乙烯
柴油染料
-2080
石墨
高鎳鑄鐵、碳化鎢、陶瓷
丁腈橡膠
80200
氟橡膠、聚四氟乙烯
機(jī)油
-2030
石墨
高鎳鑄鐵、碳化鎢、復(fù)合鈷鉻鎢、青銅、陶瓷
丁腈橡膠
原油
-20135
石墨
碳化鎢、陶瓷
氟橡膠
135200
聚四氟乙烯
（含有雜質(zhì)）
-20135
碳化鎢
碳化鎢
氟橡膠
135200
聚四氟乙烯
輕烴
-2080
石墨
碳化鎢
氟橡膠、聚四氟乙烯
硫酸
十
-2080
石墨
陶瓷
氟橡膠
十
-20135
聚四氟乙烯填充
聚四氟乙烯
硝酸
五
-2080
石墨
陶瓷、高硅鑄鐵
氟橡膠
五
聚四氟乙烯填充
陶瓷
聚四氟乙烯
醋酸
30%
-20135
聚四氟乙烯填充
陶瓷
乙丙橡膠、聚四氟乙烯
30%
石墨
聚四氟乙烯
根據(jù)
-2080
石墨、填充聚四氟乙烯
高鎳鑄鐵、陶瓷、碳化鎢
乙丙橡膠
80200
聚四氟乙烯
食物
-2080
石墨
陶瓷
丁腈橡膠
植物油
-2080
石墨
高鎳鑄鐵、陶瓷
乙丙橡膠、聚四氟乙烯
有機(jī)物
-2080
石墨
碳化鎢、鑄鐵、復(fù)合鈷鉻鎢
乙丙橡膠、聚四氟乙烯
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