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常用动密封的分类、特点及应用
接触式密封
| 名称 | 简图 | 原理、特点 | 应用 |
|---|---|---|---|
| 油封密封 |
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在自由状态下，油封内径比轴径小，即有一定的过盈量。油封装到轴上后，其刃口的压力和自紧弹簧的收缩力对密封轴产生一定的径向抱紧力，遮断泄漏间隙，达到密封目的 油封分有骨架与无骨架；有弹簧与无弹簧型。油封安装位置小，轴向尺寸小，使机器紧凑；密封性能好，使用寿命较长。对机器的振动和主轴的偏心都有一定的适应性。拆卸容易、检修方便、价格便宜，但不能承受高压 |
常用于液体密封，尤其广泛用于尺寸不大的旋转传动装置中密封润滑油，也用于封气或防尘 不同材料的油封适用情况： 合成橡胶转轴线速度vc≤20m/s，常用于12m/s以下，温度≤150℃。此时，轴的表面粗糙度为：vc≤3m/s时，Ra=3.2μm；vc=3～5m/s时，Ra=0.8μm；vc＞5m/s时，Ra=0.2μm 皮革vc≤10m/s，温度≤110℃ 聚四氟乙烯用于磨损严重的场合，寿命约比橡胶高10倍，但成本高 以上各材料可使用压差△p=0.1～0.2MPa，特殊可用于△p=0.5MPa，但寿命约500～2000h |
| 涨圈密封 |
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将带切口的弹性环放人槽中，由于涨圈本身的弹力，而使其外圆紧贴在壳体上，涨圈外径与壳体间无相对转动 由于介质压力的作用，涨圈一端面贴合在涨圈槽的一侧产生相对运动，用液体进行润滑和堵漏，从而达到密封 |
一般用于液体介质密封（因涨圈密封必须以液体润滑） 广泛用于密封油的装置。用于气体密封时，要有油润滑摩擦面。工作温度≤200℃，vc≤10m/s，往复运动压力≤70MPa，旋转运动压力≤1.5MPa |
| 挤压型密封 |
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挤压型密封按密封圈截面形状分有O形、方形等，以O形应用最广 挤压型密封靠密封圈安装在槽内预先被挤压，产生压紧力，工作时，又靠介质压力挤压密封环，产生压紧力，封闭密封间隙，达到密封的目的 结构紧凑，所占空间小，动摩擦阻力小，拆卸方便，成本低 |
用于往复及旋转运动。密封压力从1.33×10-5Pa的真空到40MPa的高压，温度达-60～200℃，线速度为≤3～5m/s |
| 毛毡密封 |
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在壳体槽内填以毛毡圈，以堵塞泄漏间隙，达到密封的目的。毛毡具有天然弹性，呈松孔海绵状，可贮存润滑油和防尘。轴旋转时，毛毡又将润滑油从轴上刮下反复自行润滑 | 一般用于低速、常温、常压的电机、齿轮箱等机械中，用以密封润滑脂、油、粘度大的液体及防尘，但不宜用于气体密封。适用于粗毛毡，vc≤3m/s；优质细毛毡且轴经过抛光，vc≤10m/s。温度不超过90℃；压力一般为常压 |
| 唇型密封 |
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依靠密封唇的过盈量和工作介质压力所产生的径向压力即自紧作用，使密封件产生弹性变形，堵住漏出间隙，达到密封的目的。比挤压型密封有更显著的自紧作用 结构型式有Y、V、U、L、J形。与O形环密封相比，结构较复杂，体积大，摩擦阻力大，装填方便，更换迅速 |
在许多场合下，已被O形环所代替，因此应用较少。现主要用于往复运动的密封，选用适当材料的油封，可用于压力达100MPa的场合 常用材料有橡胶、皮革、聚四氟乙烯等 |
| 软填料密封 |
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在轴与壳体之间充填软填料（俗称盘根）然后用压盖和螺钉压紧，以达到密封的目的。填料压紧力沿轴向分布不均匀，轴在靠近压盖处磨损最快。压力低时，轴转速可高；反之，转速要低 |
用于液体或气体介质往复运动和旋转运动的密封，广泛用于各种阀门、泵类，如水泵、真空泵等，泄漏率约10～1000mL/h 选择适当填料材料及结构，可用于压力≤35MPa、温度≤600℃和速度≤20m/s |
| 硬填料密封 |
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密封箱内装有若干密封盒，盒内装有一组密封环，如图所示。分瓣密封环靠圈弹簧和介质压力差贴附于轴上。填料环在填料盒内有适当的轴向和径向间隙，使其能随轴自由浮动。填料箱上的锁紧螺钉的作用只压紧各级填料盒，而不作用在各级填料环上。密封环材料通常为青铜、巴氏合金、石墨等 |
适用于往复运动轴的密封，如往复式压缩机的活塞杆密封。为了能补偿密封环的磨损和追随轴的跳动，可采用分瓣环、开口环等 选择适当的密封结构和密封环型式、硬填料密封也适用于旋转轴的密封，如高压搅拌轴的密封 硬填料密封适用于介质压力为350MPa、线速度为12m/s、温度为-45～400℃，但需要对填料进行冷却或加热 |
| 机械密封 |
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光滑而平直的动环和静环的端面，靠弹性构件和密封介质的压力使其互相贴合并作相对转动，端面间维持一层极薄的液体膜而实现密封 |
应用广泛。用于密封各种不同粘度、有毒、易燃、易爆、强腐蚀性和含磨蚀性固体颗粒的介质，寿命可达25000h，一般不低于8000h 目前使用已达到如下技术指标：轴径为5～2000mm；压力为10-6MPa（真空）～45MPa；温度为-200～450℃；速度为150m/s |
非接触式密封
| 名称 | 简图 | 原理、特点 | 应用 |
|---|---|---|---|
| 螺旋密封 |
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利用螺杆泵原理，当液体介质沿漏泄间隙渗漏时，借螺旋作用而将液体介质赶回去，以保证密封 在设计螺旋密封装置时，对于螺旋赶油的方向要特别注意。设轴的旋转方向n从右向左看为顺时针方向，则液体介质与壳体的摩擦力F为逆时针方向，而摩擦力F在该右螺纹的螺旋线上的分力A向右，故液体介质被赶向右方 |
结构简单，制造、安装精度要求不高，维修方便，使用寿命长 适用于高温、高速下的液体密封，不适用于气体密封。低速密封性能差，需设停机密封 |
| 浮动环密封 |
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浮动环可以在轴上径向浮动，密封腔内通入比介质压力高的密封油。径向密封靠作用在浮动环上的弹簧力和密封油压力与隔离环贴合而达到；轴向密封靠浮动环与轴之间的狭小径向间隙对密封油产生节流来实现 |
结构简单，检修方便，但制造精度高，需采用复杂的自动化供油系统 适用于介质压力＞10MPa、转速为1000～2000r/min、线速度为100m/s以上的流体机械 |
| 离心密封 |
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借离心力作用（甩油盘）将液体介质沿径向甩出，阻止液体进入漏泄缝隙，从而达到密封目的。转速愈高，密封效果愈好，转速太低或静止不动，则密封无效 |
结构简单，成本低，没有磨损，不需维护 用于密封润滑油及其他液体，不适用于气体介质。广泛用于高温、高速的各种传动装置，以及压差为零或接近于零的场合 |
| 迷宫密封 |
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在旋转件和固定件之间形成很小的曲折间隙来实现密封。间隙内充以润滑脂 | 适用于高速，但须注意在圆周速度大于5m/s时可能将润滑脂由曲路中甩出 |
| 迷宫密封 |
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流体经过许多节流间隙与膨胀空腔组成的通道，经过多次节流而产生很大的能量损耗，流体压头大为下降，使流体难于渗漏，以达到密封的目的 | 用于气体密封，若在单齿及壳体下部设有回油孔，可用于液体密封 |
