機械設(shè)計常用的各類密封形式和使用范圍及特點

本文主要講解了七種機械設(shè)計中常見的動密封形式。分別是填料密封、機械密封、干氣密封、迷宮密封、油封密封、動力密封和螺旋密封。

動設(shè)備密封問題是伴隨著設(shè)備的運行而始終存在的，今天特意為大家梳理出了動設(shè)備上常用的各類密封形式和使用范圍以及特點，讓大家能夠?qū)γ芊鈫栴}有一個更深的了解。

一、填料密封

填料密封按其結(jié)構(gòu)特點可分為：

軟填料密封

硬填料密封

成型填料密封

1、軟填料密封

軟填料類型：盤根。盤根通常由較柔軟的線狀物編織而成，通過截面積是正方形的條狀物填充在密封腔體內(nèi)，靠壓蓋產(chǎn)生壓緊力，壓緊填料，迫使填料壓緊在密封表面(軸的外表面和密封腔)上，產(chǎn)生密封效果的徑向力，因而起密封作用。

軟填料適用場合：

盤根填料所選擇的制造材料，決定了盤根的密封效果，一般來說盤根制造材料要受工作介質(zhì)溫度、壓力及酸堿度的限制，且盤根所工作的機械設(shè)備的表面粗糙程度、偏心及線速度等，也會對盤根的材質(zhì)選擇有所要求。

石墨盤根能耐高溫、高壓，是解決高溫、高壓密封問題的最有效的產(chǎn)品之一。耐腐蝕，密封性能優(yōu)異，且作用穩(wěn)定、可靠。 ?

芳綸盤根是一種高強度的有機纖維，編織成的盤根再經(jīng)浸漬聚四氟乙烯乳液和潤滑劑。

聚四氟乙烯盤根是以純聚四氟乙烯分散樹脂為原料，先制成生料薄膜,再經(jīng)過捻線，編強織成盤根。可廣泛用于食品、制藥、造紙化纖等有較高清潔度要求，和有強腐蝕性介質(zhì)的閥門、泵上。 ? 2、硬填料密封 ? 硬填料密封有開口環(huán)和分瓣環(huán)兩類。

二、機械密封

機封總是由旋轉(zhuǎn)部件（黃色部分）和靜止部件（橙色部分）兩大部分組成，兩相對運動的動、靜環(huán)面成為密封的主密封面。

機械密封亦稱端面密封，按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義為：由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力（或磁力）作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動，而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。

三、干氣密封 ? 干氣密封即“干運轉(zhuǎn)氣體密封”是將開槽密封技術(shù)用于氣體密封的一種新型軸端密封，屬于非接觸密封。 ? 特點： ? 密封性能好，壽命長，不需密封油系統(tǒng)，功率消耗少，操作簡單及運行維護費用低。干氣密封作為不需任何密封端面冷卻和潤滑用油的無維修密封系統(tǒng)，正取代浮環(huán)密封和迷宮密封而成為石化行業(yè)高速離心壓縮機軸封的主體密封。 ? 適用場合： ? 離心式壓縮機等高速等高速流體機械，適用于少量工藝氣泄漏到大氣中無危害的工況，如空壓機、氮壓機等。 ?

四、迷宮密封 ? ? ?

迷宮密封是在轉(zhuǎn)軸周圍設(shè)若干個依次排列的環(huán)行密封齒，齒與齒之間形成一系列截流間隙與膨脹空腔，被密封介質(zhì)在通過曲折迷宮的間隙時產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)而達到阻漏的目的。

迷宮密封是離心式壓縮機級間和軸端最基本的密封形式，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點的不同，可分為平滑式、曲折式、階梯式及蜂窩式等四種類型。? ?

1、平滑式迷宮密封? ? 平滑式迷宮密封有整體和鑲片兩種結(jié)構(gòu)，它結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，但密封效果較差。?

? 2、曲折式迷宮密封? ? 曲折式迷宮密封也分整體和鑲片兩種結(jié)構(gòu)，這種迷宮密封的結(jié)構(gòu)特點，是密封齒的伸出高度不一樣，而且高低齒相間排列，與之相配的軸表面，是特制的凹凸溝槽，這種高低齒與凹凸槽相配合的結(jié)構(gòu)，使平滑的密封間隙變成了曲折式，因此，增加了流動阻力，提高了密封效能。但只能用在有水平剖分面的缸體或隔板中，并且密封體也要作成水平剖分型。? ?

、階梯式迷宮密封? ? 階梯式迷宮密封從結(jié)構(gòu)上分析它類似于平滑式迷宮密封，而密封效果卻與曲折式迷宮密封近似，常用于葉輪蓋板和平衡盤處。? ?

4、蜂窩式迷宮密封? ? 蜂窩式迷宮密封的密封齒片焊成蜂窩狀，以形成復(fù)雜形狀的膨脹室，它的密封性能優(yōu)于一般密封形式，適用于壓力差較大的場合，如離心式壓縮機的平衡盤密封。蜂窩式迷宮密封制造工藝復(fù)雜，密封片強度高，密封效果較好。? ?

五、油封密封 ? 油封密封是一種自緊式唇狀密封，其結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，成本低廉，維護方便，阻轉(zhuǎn)矩較小，既能防止介質(zhì)泄漏，也能防止外部塵土和其它有害物質(zhì)侵入，而且對磨損有一定的補償能力，但不耐高壓，所以一般用在低壓場合的化工泵上。

六、動力密封 ? 化工泵在與運轉(zhuǎn)時，副葉輪所產(chǎn)生的壓頭平衡了主葉輪出口高壓液體，從而實現(xiàn)密封。停車時，副葉輪不起作用，因此必須同時配備停車密封裝置解決停車時可能產(chǎn)生的化工泵泄漏。副葉輪密封結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠、使用壽命長，化工泵運轉(zhuǎn)中可實現(xiàn)滴水不漏，因此在化工泵輸送含雜質(zhì)介質(zhì)的泵上經(jīng)常采用。 ?

七、螺旋密封 ? 螺旋密封也是動力密封的一種形式，它是在旋轉(zhuǎn)的軸上或者在軸的包容套上加工出螺旋槽，軸和套之間充有密封介質(zhì)。軸的旋轉(zhuǎn)使螺旋槽產(chǎn)生類似于泵的輸送作用，從而阻止密封液的泄漏。其密封能力的大小與螺旋角度、螺距、齒寬、齒高、齒的作用長度以及軸與套之間的間隙大小有關(guān)。由于密封之間不發(fā)生磨擦，因而壽命長，但由于結(jié)構(gòu)空間的限制，其螺旋長度一般較短，因而其密封能力也受到局限。在泵降速使用時，其密封效果則會大打折扣。

編輯：黃飛

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