1. 第一章概述機(jī)械密封是旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)壓密封，分為接觸式和非接觸式兩種。目前多采用接觸式機(jī)械密封，但非接觸式機(jī)械密封目前正在推廣應(yīng)用。的發(fā)展并引起廣泛關(guān)注。機(jī)械密封雖然是機(jī)器的非功能部件，但在減少泄漏、穩(wěn)定生產(chǎn)方面發(fā)揮著重大作用。據(jù)石化行業(yè)研究，目前80-90%的離心泵軸封采用機(jī)械密封。機(jī)械密封最常用于高溫、高壓、高速、腐蝕性、有毒、易燃、易爆等工況條件惡劣的場(chǎng)所。因此，機(jī)械密封已成為離心泵最重要的軸密封方式。

第一節(jié)機(jī)械密封發(fā)展概述機(jī)械密封于1885年在英國(guó)首次發(fā)明，并獲得專利，并于1900年開(kāi)始使用。第一臺(tái)氨制冷機(jī)于1876 年問(wèn)世，直到20 年代空氣分離技術(shù)才得到發(fā)展，機(jī)械密封在制冷設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。因此，世界著名的密封件公司如英國(guó)Crane Packing Ltd.德國(guó)Pacific-Wietz GmbH等從1923年起就致力于制造機(jī)械密封，1934年美國(guó)Durametalic Co.開(kāi)始制造機(jī)械密封。正式生產(chǎn)。后來(lái)的公司Nippon Pillar Wrapping Co. Ltd.于1950年研發(fā)機(jī)械密封，并于1954年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。第二次世界大戰(zhàn)和石化工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了減少泄漏和節(jié)約能源的需求。為此，機(jī)械密封廣泛應(yīng)用于汽車制造、泵制造、石油化工企業(yè)等，并于1945年在美國(guó)、1955年在日本開(kāi)始流行。機(jī)械密封最早在德國(guó)研究和使用，但由于戰(zhàn)爭(zhēng)的原因，直到戰(zhàn)后才重新整理和發(fā)展，現(xiàn)在在密封理論研究方面處于世界領(lǐng)先地位。日本自20世紀(jì)50年代起就開(kāi)始研究、制造機(jī)械密封并將其用于煉油工業(yè)，自1958年起機(jī)械密封已應(yīng)用于大多數(shù)離心油泵。 1966年，日本籌建天津機(jī)械密封廠（現(xiàn)與英國(guó)起重機(jī)密封公司合資，更名為天津起重機(jī)密封有限公司），這是第一家專業(yè)生產(chǎn)機(jī)械密封的工廠，后來(lái)成立了天津機(jī)械密封廠。 已確立的。天津機(jī)械密封研究所此后，沉陽(yáng)水泵廠、沉陽(yáng)機(jī)械密封研究所、上海水泵廠、北京化工機(jī)械廠、軍工企業(yè)、地方和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等部門(mén)相繼建立和生產(chǎn)機(jī)械密封。目前，全國(guó)有大大小小的機(jī)械密封生產(chǎn)企業(yè)近百家。年生產(chǎn)各類機(jī)械密封10萬(wàn)套，廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證明，機(jī)械密封具有密封性能好、使用壽命長(zhǎng)、摩擦損失小、工作可靠、相對(duì)經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)，適用于“流、爆、滴、漏”，改善設(shè)備運(yùn)行。條件和操縱：條件發(fā)揮了重要作用。因此，現(xiàn)在超過(guò)80%的煉油廠工藝介質(zhì)泵都使用機(jī)械密封。隨著機(jī)械密封應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，各國(guó)相應(yīng)的機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)也出現(xiàn)了，如西德DIN24960、英國(guó)BS5257（第3章）、日本JISB2405、美國(guó)API610泵機(jī)械密封等。管道監(jiān)管沖洗。為了統(tǒng)一機(jī)械密封的密封腔規(guī)格，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了ISO3069機(jī)械密封密封腔尺寸，西德Burgmann、西德Pacific Witz、英國(guó)Crane和Pillar等公司均采用該標(biāo)準(zhǔn)。它一直。日本、日本鷹等公司。日本于1975年制定了泵用機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)，1978年制定了釜用機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)。目前，機(jī)電工業(yè)部合肥通用機(jī)械研究院、化工部蘭州化工機(jī)械研究院、中國(guó)造船廠等機(jī)構(gòu)已制定了29種機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件。如表1-1所示。

表1-1 國(guó)產(chǎn)機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

海豹科學(xué)是一門(mén)涉及多個(gè)領(lǐng)域的邊緣科學(xué)，但學(xué)科尚未完全形成，來(lái)自世界各地的海豹研究者仍在不斷進(jìn)行研究和爭(zhēng)論。我國(guó)石油大學(xué)、北京化工大學(xué)、天津大學(xué)等機(jī)構(gòu)和相關(guān)研究部門(mén)也在進(jìn)行密封理論的研究和探討，如機(jī)械密封摩擦環(huán)的動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力、端部高溫開(kāi)裂機(jī)理等。臉。機(jī)械密封之所以得到如此廣泛的應(yīng)用，例如機(jī)械密封的PV值、機(jī)械密封的性能、測(cè)試以及對(duì)輔助設(shè)備密封壽命的影響，比理論指導(dǎo)和設(shè)計(jì)改進(jìn)更重要的是摩擦副材料研究開(kāi)發(fā)的成果。機(jī)械密封的推出表明，采用多種適合工藝介質(zhì)的材料，密封件可以達(dá)到理想的效果。雖然日本機(jī)械密封所用材料的種類沒(méi)有其他國(guó)家那么多，但適合本國(guó)國(guó)情的密封材料卻層出不窮。例如生產(chǎn)強(qiáng)堿用硬質(zhì)合金環(huán)、氮化硅密封環(huán)、各種氧化鋁陶瓷環(huán)等機(jī)械密封，以及以哈爾濱、上海、四川東新三大電煤廠為代表的石墨制品等。所使用的石墨產(chǎn)品系列基本可以滿足國(guó)內(nèi)密封件的需要。同時(shí)，日本在自主開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，吸收和引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。例如，天津機(jī)械密封廠與英國(guó)起重機(jī)密封公司合資，引進(jìn)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和管理技術(shù)，生產(chǎn)起重機(jī)59U、59B、109、209、10T等系列產(chǎn)品，浙江豐華機(jī)械密封廠引進(jìn)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和管理技術(shù)。日本Eagle公司的碳化硅密封圈制造技術(shù)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。其他工廠引進(jìn)了西德Bergmann和美國(guó)Egg Searoll的技術(shù)。日本生產(chǎn)機(jī)械密封已有20多年的歷史，機(jī)械密封種類有10多種，具有一定的生產(chǎn)性能水平。但國(guó)產(chǎn)機(jī)械密封與國(guó)外機(jī)械密封相比還存在一定的差距，請(qǐng)參考下面的列表，幫助您了解國(guó)內(nèi)外機(jī)械密封的相關(guān)參數(shù)。

表1-2 國(guó)內(nèi)外機(jī)械密封性能對(duì)比表

我國(guó)機(jī)械密封不僅在性能上落后于其他國(guó)家，而且產(chǎn)品種類和規(guī)格也比國(guó)外專業(yè)密封公司少。例如，我國(guó)專業(yè)機(jī)械密封廠只有10個(gè)系列的產(chǎn)品型號(hào)，而英國(guó)克蘭公司有A至F六組44個(gè)系列產(chǎn)品，西德巴格曼有泵用機(jī)械密封17個(gè)系列。有六個(gè)系列的坩堝以及該系列內(nèi)的子系列。必須指出的是，這種差異不僅限于密封性能或類型，還包括管理上的差異。國(guó)外密封企業(yè)擁有與其藍(lán)圖相對(duì)應(yīng)的完整產(chǎn)品和材料代碼體系。生產(chǎn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，通用性強(qiáng)，生產(chǎn)靈活，產(chǎn)品不僅符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，而且滿足用戶要求。目前機(jī)械密封的發(fā)展趨勢(shì)可分為：1.改善密封性能并減少摩擦和熱量的窄面積密封，2.開(kāi)發(fā)高PV值以滿足高速和高壓要求，以及3.串聯(lián)雙端面、多端面及復(fù)合密封（如普通機(jī)械密封與波紋管密封組合的密封）的應(yīng)用4.低溫密封、深冷密封5.高粘度、顆粒污染介質(zhì)密封； 6.核電站采用機(jī)械密封，使泵等密封更加安全可靠；7.特殊材料、優(yōu)化匹配材料、易成型材料的研究（主要對(duì)新型陶瓷感興趣）；8.密封端部形狀的改進(jìn)9. 輕載密封和剖分式密封的應(yīng)用； 10. 焊接波紋管和多層（二層、三層）波紋管的應(yīng)用； 11. 密封面泄漏檢測(cè)與報(bào)警裝置的應(yīng)用； 12. 密封面泄漏檢測(cè)與報(bào)警裝置的應(yīng)用； 12.控制。

第二節(jié)機(jī)械密封的工作原理、結(jié)構(gòu)及分類(一)機(jī)械密封的工作原理機(jī)械密封是用在旋轉(zhuǎn)軸上的動(dòng)密封，也稱端面密封，密封面是垂直的(或垂直)。是一大特色。 （略）軸向磨損補(bǔ)償機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)軸、彈性元件、輔助密封圈等組成。因此，機(jī)械密封又稱為“軸向滑環(huán)密封”。關(guān)于機(jī)械密封的理論有很多，所以沒(méi)有通用的標(biāo)準(zhǔn)，但這里摘錄自機(jī)械密封國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5894-86：《機(jī)械密封》（端面密封）——至少由一對(duì)組成的旋轉(zhuǎn)密封該裝置具有垂直于軸線的表面，通過(guò)流體壓力、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力（或磁力）和輔助密封件的配合保持配合和相對(duì)滑動(dòng)，防止流體泄漏。 “當(dāng)然，隨著機(jī)械密封的發(fā)展，機(jī)械密封的定義和術(shù)語(yǔ)可能會(huì)發(fā)生變化。·輔助密封的含義會(huì)隨著其使用而擴(kuò)大。機(jī)械密封有多種結(jié)構(gòu)，但工作原理基本相同。機(jī)械密封的工作原理是利用兩個(gè)相互兼容的、垂直于旋轉(zhuǎn)軸線且彼此相對(duì)的平面密封面。

旋轉(zhuǎn)密封裝置。彈簧、波紋管等彈性件以及密封介質(zhì)的壓力，使隨軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)環(huán)和不隨軸旋轉(zhuǎn)的靜環(huán)的接觸端面產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲壕o力。軸。是指兩個(gè)接觸端面相互緊密接觸，接合時(shí)，端面之間保持極薄的液膜，達(dá)到密封的目的。機(jī)械密封通常有四個(gè)密封點(diǎn)：A、B、C、D 點(diǎn)，如圖1-1 所示。 A點(diǎn)為端面密封點(diǎn)，B點(diǎn)為靜環(huán)與壓蓋端面之間的密封點(diǎn)，C點(diǎn)為動(dòng)環(huán)與軸（或軸套）配合面之間的密封點(diǎn)，D點(diǎn)為壓蓋與閥體之間的密封點(diǎn)（密封盒之間的密封點(diǎn)）。除A 點(diǎn)為動(dòng)密封外，B、C、D 點(diǎn)均為靜密封。因此，本文所提到的機(jī)械密封均指接觸式機(jī)械密封。 （2）機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)機(jī)械密封正在迅速發(fā)展，新的結(jié)構(gòu)不斷被創(chuàng)造出來(lái)。泵、釜等機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)由以下四部分組成（圖1-1）。環(huán)（摩擦副）——?jiǎng)迎h(huán)和靜環(huán)； 2. 阻尼補(bǔ)償和壓縮機(jī)構(gòu)（彈性元件）——由彈簧、波紋管或波紋管和彈簧組成： 3. 輔助密封件——端部密封環(huán)除外防漏密封件（O 型） 、V型、楔形環(huán)密封等。 4、彈簧座、固定螺釘、推環(huán)、傳動(dòng)銷等傳動(dòng)部件以上四部分構(gòu)成機(jī)械密封總成。提高機(jī)械密封的密封效果和石油化工系統(tǒng)中的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，圖1-2僅示出了部分機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，通常各密封公司以單端面結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，組合不同類型的零部件，形成不同的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)；雙端面結(jié)構(gòu)可適應(yīng)不同的工藝條件和介質(zhì)要求，可組合適合特殊用途的密封件，例如密封件、多端面密封件、混合密封件、單端面密封件。揚(yáng)子石化公司，見(jiàn)該公司機(jī)械密封產(chǎn)品介紹中第三章國(guó)外密封件實(shí)例（三）機(jī)械密封件分類機(jī)械密封件根據(jù)密封件的不同可分為多種類型。主機(jī)用途、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用條件等，分類或類型、形狀的名稱沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。

我國(guó)新頒布的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBJ22001-88 《機(jī)械密封分類方法》是根據(jù)用途、原理、結(jié)構(gòu)、使用條件、軸徑等方面比較全面的分類方法。從實(shí)用角度看，機(jī)械密封通常分為平衡型和不平衡型、單端面和雙端面、大（單）彈簧和�。ǘ啵�彈簧、外型和內(nèi)型、有組合和無(wú)組合等，等馬蘇。 - 后置式還是直列式；用途是用于泵還是釜？將機(jī)械密封分類可以幫助您了解機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)和功能。常規(guī)機(jī)械密封比較實(shí)用的分類方法如表1-3所示。揚(yáng)子石化引進(jìn)設(shè)備采用的機(jī)械密封型號(hào)及結(jié)構(gòu)如表2-4所示。

表1-3 機(jī)械密封類型