機(jī)械密封是一種依靠彈性元件對(duì)靜、動(dòng)環(huán)端面密封副的預(yù)緊和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊而達(dá)到密封的軸向端面密封裝置(圖1)，故又稱端面密封。

機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)

　　構(gòu)成機(jī)械密封的基本元件有：端面密封副(靜環(huán)1和動(dòng)環(huán)2)、彈性元件(如彈簧4)、輔助密封(如O形圈8和9、傳動(dòng)件(如傳動(dòng)銷3和傳動(dòng)螺釘7、防轉(zhuǎn)件(如防轉(zhuǎn)銷10和緊固件(如彈簧座5、推環(huán)12、壓蓋11、緊定螺釘6與軸套13)。

圖1 典型機(jī)械密封示意圖

機(jī)械密封基本元件的作用和要求

1、端面密封副(靜、動(dòng)環(huán))

　　端面密封副的作用是使密封面緊密貼合，防止介質(zhì)泄漏。它要求靜、動(dòng)環(huán)具有良好的耐磨性，動(dòng)環(huán)可以軸向靈活地移動(dòng)，自動(dòng)補(bǔ)償密封面磨損，使之與靜環(huán)良好地貼合;靜環(huán)具有浮動(dòng)性，起緩沖作用。為此密封面要求有良好的加工質(zhì)量，保證密封副有良好的貼合性能。

2、彈性元件(彈簧、波紋管、隔膜)

　　它主要起預(yù)緊、補(bǔ)償和緩沖的作用，要求始終保持足夠的彈性來克服輔助密封和傳動(dòng)件的摩擦和動(dòng)環(huán)等的慣性，保證端面密封副良好的貼合和動(dòng)環(huán)的追隨性，材料要求耐腐蝕、耐疲勞。

3、輔助密封(O形圈、V形圈、U形圈、楔形圈和異形圈)

　　它主要起靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的密封作用，同時(shí)也起到浮動(dòng)和緩沖作用。要求靜環(huán)的密封元件能保證靜環(huán)與壓蓋之間的密封性和靜環(huán)有一定的浮動(dòng)性，動(dòng)環(huán)的密封元件能保證動(dòng)環(huán)與軸或軸套之間的密封性和動(dòng)環(huán)的浮動(dòng)性。材料要求耐熱、耐寒并能與介質(zhì)相容。

4、傳動(dòng)件(傳動(dòng)銷、傳動(dòng)環(huán)、傳動(dòng)座、傳動(dòng)鍵、傳動(dòng)突耳或牙嵌式聯(lián)結(jié)器)

　　它起到將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動(dòng)環(huán)的作用。材料要求耐磨和耐腐蝕。

5、緊固件(緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套)

　　它起到靜、動(dòng)環(huán)的定位、緊固的作用。要求軸向定位正確，保證一定的彈簧壓縮量，使密封副的密封面處于正確的位置并保持良好的貼合。同時(shí)要求拆裝方便、容易就位、能重復(fù)利用。與輔助密封配合處，安裝密封圈要有導(dǎo)向倒角和壓彈量，應(yīng)特別注意動(dòng)環(huán)輔助密封件與軸套配合處要求耐磨損和耐腐蝕，有必要時(shí)與軸套配合處可采用硬面覆層。

6、防轉(zhuǎn)件(防轉(zhuǎn)銷)

　　它起到防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)和脫出的作用。要求有足夠的長(zhǎng)度，防止靜環(huán)在負(fù)壓下脫出，并要求正確定位，防止靜環(huán)隨動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)。材料上要求耐腐蝕，在必要時(shí)中間可加四氟乙烯套，以免損壞碳石墨靜環(huán)。

機(jī)械密封的可能泄漏途徑

　　1、密封副密封面I處泄漏

　　這是主要密封面，是決定機(jī)械密封摩擦、磨損和密封性能的關(guān)鍵，同時(shí)也決定機(jī)械密封的工作壽命。據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械密封的泄漏大約有80%~95%是由于密封端面密封副造成的。因此，要求接觸面保持平行，表面粗糙度要求高，R=0.05~0.2um、平面度<0.9um。對(duì)于不同介質(zhì)，要求用合適的密封副材料組合，注意耐磨損、耐腐蝕，選用合適的幾何參數(shù)(面積比和寬徑比等)和性能參數(shù)( 比壓、彈簧載荷等)。

　　2、靜環(huán)與壓蓋的輔助密封件II處泄漏和動(dòng)環(huán)與軸(或軸套)的輔助密封III處泄漏這是輔助密封面，是決定機(jī)械密封密封性和動(dòng)環(huán)追隨性的關(guān)鍵，特別是動(dòng)環(huán)與軸(或軸套)密封面，首先要防止因銹蝕、水垢、結(jié)焦或化學(xué)反應(yīng)物料堆積而造成動(dòng)環(huán)不能動(dòng)彈。

　　以上I、II、III處均為動(dòng)密封。

　　3、壓蓋與密封箱體之間靜密封IV、軸套與軸靜密封V和動(dòng)環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)配合VI處泄漏這三處均為靜密封。均應(yīng)根據(jù)密封介質(zhì)選用相容材料的密封墊或相應(yīng)的配合。