机械密封的分类及应用范围

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常用机械密封分类及适用范围

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常用机械密封分类及适用范围

常用机械密封分类及适用范围
分类		结构简图及名称									特点											应用
按补偿环旋转或静止分		旋转式内装内流非平衡型单端面密封简称：旋转式									补偿环随轴旋转，弹簧受离心力作用易变形，影响弹簧性能。结构简单，径向尺寸小											应用较广。多用于轴径较小、转速不高的场合(线速度25m/s以下)
按补偿环旋转或静止分		静止式外装内流平衡型单端面密封简称：静止式									补偿环不随轴旋转，不受离心力的影响，性能稳定，对介质没有强烈搅动。结构复杂											用于轴径较大、线速度较高(大于25m/s)及转动零件对介质强烈搅动后容易结晶的场合
按静环位于密封端盖内侧或外侧分		旋转式内装内流平衡型单端面密封简称：内装式									静环装在密封端盖内侧，介质压力能作用在密封端面上，受力情况较好，端面比压随介质压力增大而增大，增加了密封的可靠性，一般情况下，介质泄漏方向与离心力方向相反而阻碍了介质的泄漏不便于调节和检查，弹簧在介质中易腐蚀											应用广。常用于介质无强腐蚀性以及不影响弹簧机能的场合
按静环位于密封端盖内侧或外侧分		旋转式外装外流平衡型单端面密封简称：外装式									静环装在密封端盖外侧，受力情况较差。介质作用力与弹簧力方向相反，欲达到一定的端面比压，须加大弹簧力。当介质压力波动时，会出现密封不稳定。低压启动时，摩擦副尚未形成液膜，易擦伤端面。一般情况下，介质泄漏方向与离心力方向相同，因而增加介质的泄漏。但因大部分零件不与介质接触，易解决材料耐蚀问题。便于观察、安装及维修											适用于强腐蚀性介质或用于易结晶而影响弹簧机能的场合也适用于黏稠介质以及压力较低的场合
按密封介质泄漏方向分		静止式内装内流非平衡型单端面密封简称：内流式									密封介质在密封端面间的泄漏方向与离心力方向相反，泄漏量较外流式为小											应用较广。多用于内装式密封，适用于含有固体悬浮颗粒介质的场合
按密封介质泄漏方向分		旋转式外装外流部分平衡型单端面密封简称：外流式									密封介质在密封端面间的泄漏方向与离心力方向相同，泄漏量较内流式大											多用于外装式机械密封中，能加强密封端面的润滑，但介质压力不宜过高，一般小于1MPa
按介质压力在端面引起的卸载情况分		静止式内装内流平衡型单端面密封简称：平衡式									介质压力在密封端面上引起卸载，即载荷系数，能全部平衡或部分平衡介质压力对端面的作用。端面比压随介质压力增高而缓慢增加，改善端面磨损情况											适用于介质压力较高的场合。对于一般介质可用于压力大于等于0.7MPa，对于外装式密封K＝0.15~0.3时，仅用于压力0.2~0.3MPa，对于黏度较小、润滑性差的介质可用于介质压力大于等于0.5MPa(或pυ值小于7)
按介质压力在端面引起的卸载情况分		旋转式非平衡型双端面密封简称：非平衡式									介质压力在密封端面上不能卸载，即载荷系数K≥1，端面比压随介质压力增加而迅速增加在较高压力下，由于端面比压较大，易引起磨损加快。结构简单											适用于介质压力较低的场合，对于一般介质，可用于介质压力小于0.7MPa；对于润滑性差及腐蚀性介质，可用于压力小于0.5MPa(或pυ值小于7)
按密封端面的对数分		静止式内装内流非平衡型单端面密封简称：单端面									由一对密封端面组成，制造、装拆方便。结构简单											应用广泛，适用于一般介质场合。与其他辅助密封并用时，可用于带悬浮颗粒、高温、高压等场合
按密封端面的对数分		旋转型平衡式双端面密封简称：双端面									由两对密封端面组成。在两密封端面之间通入流体的压力保持低于被密封介质的压力，这种密封型式称为非加压式双端面密封，该流体称为缓冲液；而通入流体的压力保持高于被密封介质的压力，这种密封型式称为加压式双端面密封，该流体称为隔离液。隔离液的压力比被密封介质的压力高0.05~0.15MPa 结构复杂，密封可靠，但需注意有少量的隔离液漏到被密封介质内隔离流体应选择不影响被密封介质的性能，又无毒、无腐蚀，润滑性能好、汽化温度高的介质											适用于强腐蚀、高温、带固体颗粒及纤维的介质、气体介质、易燃易爆、易挥发、低黏度的介质，以及高真空等场合
按弹簧的个数分		补偿机构中含有一个弹簧，称为单弹簧式；补偿机构中含有多个弹簧，称为多弹簧式，两者区别见下表																				单弹簧式：适用于载荷较小、轴径较小、有强腐蚀性介质的场合，并需注意轴的旋转方向与弹簧旋向相同多弹簧式：适用于载荷较大、轴径较大、条件较苛刻的场合
		种类	比压均匀性		转速		弹簧力变化		缓冲性	腐蚀			脏物、结晶		弹簧力调整		制造	安装维修		空间
		单弹簧式	端面上弹簧比压不均匀，轴径较大时更突出		转速增大时，离心力使弹簧变形和产生偏移，端面比压不稳定		压缩量变化时弹簧力变化小		摩擦副歪斜时，缓冲性能差	因弹簧丝径大，腐蚀对弹簧力影响小			脏物、结晶介质对弹簧性能影响较小		弹簧力不易调节		两平面平行度及对中心垂直度要求严格	安装简单，但更换弹簧时，需拆下密封装置		轴向尺寸大，径向尺寸小
		多弹簧式	端面上弹簧比压均匀，轴径增大时不受影响		转速增大时端面比压稳定		压缩量变化时弹簧力变化较大		摩擦副歪斜时，缓冲性能好	因弹簧丝径小，腐蚀对弹簧力影响大			脏物、结晶介质会使弹簧性能丧失		可通过增减弹簧个数调节弹簧力		要求不严格，但弹簧高度及弹力应一致	安装烦琐，更换弹簧时，不需拆下密封装置		径向尺寸大，轴向尺寸小
分类		结构简图及名称										特点										应用
按弹性元件分		弹簧压紧式										用弹簧压紧密封端面，有时用弹簧传递转矩由于端面磨损，使弹簧力在10%~20%范围内变化。制造简单，使用范围受辅助密封圈耐温限制										多数密封常用的型式，使用广泛
按弹性元件分		波纹管式										用波纹管压紧密封端面由于不需要辅助密封圈，所以使用温度不受辅助密封圈材质的限制										多用于高温或腐蚀介质等重要的场合
按非接触式机械密封结构分		流体静压式										在两个密封环之一的密封端面上开有环形沟槽和小孔，从外部引入比介质压力稍高的液体，保证端面润滑，并保证两端面间互不接触通过调节外供液体压力控制泄漏、磨损和寿命需设置另外一套外供液体系统，泄漏量较大										适用于高压介质和高速运转场合，往往与流体动压密封组合使用，但目前应用较少
		流体动压式										在两个密封环之一的密封端面开有各种沟槽，由于旋转而产生流体动力压力场，引入密封介质作为润滑剂并保证两端面间互不接触										适用于高压介质和高速运转的场合，p_cυ值达270MPa·m/s，目前已在很多场合下使用，尤其是在重要的、条件比较苛刻的场合下使用
		干气密封										在两密封端面之一的端面上开设凹槽。当轴转动时，凹槽内的气体在凹槽泵送作用下使密封端面相互分离，从而实现非接触端面密封。因密封端面上只有气体，所以又称干气密封。凹槽型式有螺旋槽、圆弧槽、梯形槽、T形槽等干气密封端面互不接触，寿命长、可靠性高、耗功低，节省密封液系统，但需供气系统										干气密封主要用于气体密封，如离心压缩机、螺杆压缩机，密封端面线速度可达150m/s，密封压力可达20MPa，使用温度达260℃ 干气密封亦可用于泵上，作为第二级密封与普通单端面密封组合成双端面密封
分类		参数		名称		分类		参数				名称		分类		参数			名称		分类		参数	名称
按机械密封工作参数分	按密封腔温度分	t＞150℃		高温机械密封		按密封端面速度分		υ＞100m/s				超高速机械密封		按工作参数分		满足下列条件之一： p＞3MPa； t＜-20℃或t＞150℃； υ≥25m/s； d＞120mm			重型机械密封		按使用介质分		强酸、强碱及其他强腐蚀介质	耐强腐蚀介质机械密封
		80℃＜t≤150℃		中温机械密封				υ＞100m/s				超高速机械密封											油、水、有机溶剂及其他弱腐蚀介质	耐油、水及其他弱腐蚀介质机械密封
		80℃＜t≤150℃		中温机械密封				25m/s≤υ≤100m/s				高速机械密封
		-20℃≤t≤80℃		普温机械密封				25m/s≤υ≤100m/s				高速机械密封
		t＜-20℃		低温机械密封				υ＜25m/s				一般速度机械密封
	按密封腔压力分	p＞15MPa		超高压机械密封				υ＜25m/s				一般速度机械密封				满足下列条件： p＜0.5MPa； 0＜t＜80℃； υ＜10m/s； d≤40mm			轻型机械密封
		p＞15MPa		超高压机械密封		按轴径尺寸分		d＞120mm				大轴径机械密封
		3MPa＜p≤ 15MPa		高压机械密封				d＞120mm				大轴径机械密封
		1MPa＜p≤3MPa		中压机械密封				25mm≤d≤120mm				一般轴径机械密封											含磨粒介质	耐磨粒介质机械密封
		常压≤p≤1MPa		低压机械密封				25mm≤d≤120mm				一般轴径机械密封				不满足重型和轻型使用条件的其他密封			中型机械密封
		常压≤p≤1MPa		低压机械密封				d＜25mm				小轴径机械密封
		负压		真空机械密封				d＜25mm				小轴径机械密封

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