我国 机械密封 技术及发展趋势

1、我国 机械密封 技术及发展趋势邢台职业技术学院柴民杰摘要文章介绍了常用机械密封技术及结构，分析了随着科技的发展，对机械密封技术的发展要求及机械密封技术的发展趋势关键词机械密封技术发展趋势1.引言机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。常用于泵、压缩机、反应搅拌斧等旋转式流体机械，也用于齿轮箱、阀门、旋转接头、船舶尾轴等密封。因此，机械密封是一种常用的轴封装置。2.机械密封技术简介2.1机械密封结构机械密封的结构多种多样，最常用的结构如下图所示:机械密封安装后，依靠弹簧的弹力，以克服补偿环辅助密封圈与轴之间的摩擦阻力，使补偿环端面紧紧地贴住非补偿环的端面。此时，有初始闭合力存在。当主机

2、开始工作时，密封腔充满了压力流体，而产生更强有力的轴向推力，使密封端面贴合更紧密。由于端面的平面度高和粗糙度小，在压力流体的作用下，相对滑动的端面间便出现了边界摩擦或半液体摩擦状态，足以防止压力流体的明显泄漏，实现了主密封。图1所示机械密封的补偿环组件处于旋转状态，这是机械密封的常用型式，称为旋转式机械密封(即补偿弹簧和主轴固定并随之一起旋转)。但是，在高速情况下，圆柱螺旋弹簧会因离心力而失效。此时，应采用静止式机械密封。静止式机械密封的结构和布置与旋转式机械密封相反，它的补偿环组件则安装在与机体连接的带有假轴套的弹簧座上(即补偿弹簧组件和机体固定在一起);而非补偿组件则安装在与轴连接的轴套上

3、，其作用完全与旋转式机械密封相同。2.2机械密封特点1.密封性好:机械密封的泄漏量通常可控制在3SmL/h;与填料、螺旋等密封相比，泄漏量少得多。2.使用寿命长:与填料、橡胶油封相比，机械密封的使用寿命要长得多。3.无需经常调整:由于机械密封具有补偿机构，正确安装后，不像填料密封需经常调整。4.功率损耗小:由于机械密封的端面接触面积小，摩擦功率损耗小，仅为填料密封的20%-30%。5.轴(轴套)表面不易磨损:由于机械密封与轴(轴套的接触部位几乎没有相对运动，因此对作轴(轴套)的损伤较小。6.抗振性强，缓冲性好:由于波纹管式和全补偿式机械密封的发展，使机械密封具有更好的抗振性，从而保证了它在恶劣

4、工况下使用的可靠性。7.性能参数高，使用范围广:选择适当结构形式和匹配的摩擦副材料，并完善密封系统，就能使机械密封广泛用于各种工况，如高温、低温;高速、低速;高压、真空;强腐蚀;无宏观泄漏等工况。同时机械密封也存在一些缺点，主要是:结构复杂:不同工况要使用不同结构形式，品种多且要用不同材料制成。装配稍难，更换不变，特别是运转不正常时，采取应急措施较困难。价格较贵:机械密封的价格往往是填料、油封等密封价格的数倍、数十倍，但以总体经济效益相比，却并非如此。3.我国机械密封技术发展状况我国机械密封技术发展起步较晚，但发展速度较快。早在50年代末，兰州炼油厂就开始研制泵用机械密封的配件，使用中苏联进口

5、的离心泵上。与此同时，原第一机械上业部通用机械密封研究所成立密封研究组，开始系统研究密封装置。在60年代，沈阳水泵厂、上海水泵厂和天津机械密封件厂等相继开始生产机械密封70年代中期，化上部组成联合设计组，开发了202,204,205,212等型号的釜用机械密封。以后又开发了151、152,153,154型耐酸泵机械密封，168,169型耐碱泵机械密封。70年代后期，合肥通用所、沈阳鼓风机厂联合开发成功离心压缩机用浮环系列密封，兰州炼油厂也研制成功金属波纹管系列机械密封，针对中国机械密封技术的发展，机械总开始部署机械密封定点生产企业自80年代以来，我国卞要机械密封制造厂相继引进了美、英、日和德国

6、的和L械密封技术，使我国机械密封技术水平迅速提高90年代又有天津市和L械密封件厂与英国JOHECRANE公!司，西安永华机械密封件厂与美国SEALOL公司，上海水泵厂机械密封分厂、大连耐酸泵厂机械密封分厂与德国BURGMANE公司，沈阳水泵厂机械密封分厂与日本皮拉公司组建合资企业。90至年代末，中国中型系列泵用机械密封在设计上已基本赶上国外同类产品水平4.机械密封技术发展趋势目前，在机械密封领域需进一步研究的课题是进一步提高密封性能、叫一靠性和寿命各种旋转流体机械正朝着高性能化方面发展，使机械密封技术变得高级化和复杂化了，且小断有新的领域对机械密封提出新的要求和挑战。当前，国内对机械密封技术的

7、发展趋势如下:4.1结构方面(1)要求结构尽量简单，使维修保养方便，称为更加容易使用的基侧件。例如:将一部分双端面机械密封向单端面回归;研制装入、拆卸简单化的机械密封，如部分式机械密封，集装式机械密封(2)需要研究轴向尺寸短、使用参数高的双端面机械密封。对接触式和L械密封来说，其发展方向是减少l改障、提高可靠性(3)需研制发展追随性特别优异的机械密封，以适应精度小高的大型设备。如橡胶隔膜式、带球面中间环差动式、摩擦副双浮动式机械密封等4.2密封材料方面。机械密封摩擦副材料的组对，通常一方是以碳石墨的软质材料;另一方则是以硬质合金、陶瓷为代表的硬质材料。辅助密封圈的材料则是以通用合成橡胶、聚四氟乙烯为代表。这此材料与国外同材料相比，其物理力学性能有较大的差距，如何提高性能是当前需要解决的问题4.3机械密封的合理使用。密封系统的元件无系列产品，要求系列化与密封产品配套供应，以提高密封的性能及使用寿命。这就需要建立技术诊断，失效分析与密封状态的监控技术4.4经济性方面。现在机械密封的焦价较高，囚此应设法降低成本。然而，追求经济性小应以降低密封性能为前提，为此叫一以从以下几方面着手:a利用标准化、规格化降低成本;b)利用互换性、通用性减少库存:c)改进加工上艺、批量