机械密封的基本类型
机械密封的基本类型

机械密封由于使用广泛,出现的结构型式很多,到目前为止还在不断发展。为了便于掌握各种类型的机械密封的结构和工作特点,将其从几个不同角度划分成几种基本类型,然后综合分析各种结构机械密封的工作原理和工作特点(图2-2)。

机械密封的基本类型

(1)按密封端面接触状态分类
机械端面密封的端面接触状态不同,主要有接触式机械密封.非接触式机械密封和半接触式机械密封。
密封面的接触状况,因实际密封面粗糙不平.只能按一定表面粗糙度的密封端面名义(平均)间隙的大小和密封面润滑条件来划分。
接触式机械密封是靠弹性元件预压紧,密封流体压力与弹性元件压紧力使密封面微凸体接触的机械密封。这类密封的端面名义间隙小(h为零点几到2um),大多在混合润滑和边界润滑下运转。
非接触式机械密封是靠弹性元件预压紧,密封流体压力与端面间全流体膜压力平衡,两密封面微凸体完全不接触.被控部在一定间隙下运转的机械密封。流体膜压力由流体动压效 应产生的流体动压型机械密封和流体膜压力由流体静压效应产生的流体静压型机械密封均属非接触式密封。这类密封均在流体润滑下运转,通常还称为可控间隙机械密封(h>2~5um)

半接触式机械密封兼有接触式和非接触式机械密封的特点,根据要求来调节静环背部的背压来调整载荷系数,可以由接触式密封转变为非接触式密封或由 非接触式密封转变为接触式密封。
普通型密封大多是接触式密封,磨损、功耗和发热量都较大,但泄漏量小,结构简单, 常用。流体动压型密封、流体静压型密封及流体静、动压混合型密封都属于非接触式密封, 其功耗和发热量小,正常工作时没有磨损,能在苛刻工况下工作,但泄漏量较大,结构复 杂,用于高速、高压及高以值条件下或多级密封的首级密封。

(2)按静环安装位置分类
机械端面密封按静环的安装位置来分,有内装式和外装式密封°静环安装在密封端盖内 侧的为内装式机械密封。静环安装在密封端盖外侧的为外装式机械密封。内装式机械密封介 质压力能作用在密封端面上,受力情况较好,介质泄漏方向与离心力方向相反而阻碍了介质 的泄漏,因此泄漏量小,冷却与润滑条件好,使用工作条件范围广,但不便于调节和检査, 弹簧在介质中易腐蚀,常用于介质无强腐蚀性以及不影响弹簧机能的场合。外装式机械密 封,因静环安装在密封端盖外侧,零件不受介质侵蚀,便于观察、安装、维修,适用于强腐 蚀、高黏度、易结晶介质,但受力情况较差,介质泄漏方向与离心力方向相同,增加了介质 的泄漏,因而使用工作压力较低,泄漏量较大。

(3)按介质泄漏方向分类
机械端面密封按被密封介质的泄漏方向来分,有内流型和外流型。密封介质沿密封端面从内径向外径方向流出密封箱、介质泄漏方向与离心力方向一致的为外流型密封。介质沿密封端面从外径向内径方向流出密封箱、介质泄漏方向与离心力方向相反的为内流型密封。由于内流型密封中离心力阻止泄漏流体,其泄漏量较外流型密封要小些,同时可以防止固体颗 粒进入密封面间。内流型机械密封一般适用于高压或含有固体颗粒介质的场合,而外流型机械密封的最高使用压力小于1 ~2MPa,可用于转速极高的场合。

(4)按弹簧元件的运动状态分类
机械端面密封按弹簧元件的运动状态来分,有静止式和旋转式密封。弹簧元件不随轴一 起旋转的为静止式机械密封。弹簧元件随轴一起旋转的为旋转式机械密封。由于静止式机械密封及弹簧元件不受离心力影响,性能稳定,常用于高速机械密封中,但结构复杂。旋转式机械密封及弹簧元件受离心力彫响,易变形,影响弹簧性能,不适用丁高速机械密封,但由于结构简单、径向尺寸小,常用于一般机械密封。此外,在要求避免引起介质强烈搅动和零件因不平衡引起振动,采用静止式机械密封较为适宜。

(5)按用途分类
机械端面密封按其用途可分为泵用机械密封、 工容器机械密封等。

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