什么是机械密封？机械密封的工作原理介绍

       在水泵的日常使用中密封是很重要的，特别是化工泵、高温泵、油泵这些输送带有一定危险性的介质时，密封效果直接关系到企业的生产安全和环境安全，而机械密封就是一种不管在安全性、密封性能上都十分突出的密封形式，所以在以上水泵类型中使用得十分广泛，今天多级离心泵厂家“中联泵业”小编就以我公司的卧式多级离心泵的机械密封为例来给大家介绍一下什么是机械密封以及机械密封的工作原理，希望能为您答疑解惑。

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一、什么是机械密封？

       在我国国家标准中机械密封的定义如下：防止流体泄漏的装置，由至少一对垂直于旋转轴的端面在流体压力和补偿机构弹性(或磁性)的作用下，以及辅助密封的配合下，保持贴合并相对滑动。

二、机械密封的工作原理介绍：

       机械密封是由一系列简单设计元件组成的组合机构。密封功能由两个带平面的主密封环完成，以防止泄漏。其中一个密封环与轴连接旋转，另一个密封环固定在外壳上。为了密封离心泵轴，静密封环安装在密封腔压盖上。泵轴旋转时，安装在轴上的密封环的密封面与对面的静环密封面摩擦。这两个密封接触面的接触功能类似于轴承并磨损。任何形式的系统泄漏都必须通过这个密封接触面进行。作用于轴向的力使密封环始终保持摩擦接触，其来源可以是机械的或液压的。在许多设计中，取两者之和。这种稳定的接触可以防止摩擦面之间的泄漏或极大限度地减少泄漏。
静环与动环接触的端面间隙是主密封面，它决定了机械密封的摩擦、磨损和密封性能的关键，也决定了机械密封的使用寿命。
       

       如上图所示，动态环(SealFace)可以通过弹簧加载轴向自由移动，以保持与静态环(Seat)的接触。轴向移动允许自动补偿磨损、偏心和轴的热位移。O圈起辅助密封作用，可以起到径向密封和缓冲作用，使整个密封在径向上没有刚性接触。静态时，动态环和静态环的研磨端面处于机械接触状态，但当轴旋转时，端面和密封流体之间发生复杂的摩擦。
机械密封的主要特点是自动界面润滑机理，控制密封功能、摩擦力、磨损和使用寿命。一切取决于通过界面建立润滑膜的液体，以便在实际无接触的情况下密封运行(通常是混合摩擦，介于干摩擦和完整液膜之间的润滑摩擦状态)。
       在腔体压力作用下，介质通过密封摩擦副端面；此时表面张力和离心力影响不大。随着流体径向流过端面，流体压力继续下降，直到达到外部背压(一般为大气压力)，类似于流体静压轴承的承载功能。密封承载能力取决于压差和界面间隙的形状变化。数学分析比较复杂，可以参考顾永泉、蔡仁良等机械密封相关书籍。
      密封旋转时，端面内的剪切流与端面剩余高度的变化相互作用，产生流体动压。压力场具有流体动压轴承相似的承载功能，取决于介质粘度、速度和端面间隙的变化。
       在正常情况下，流体动压流体动压场和流体静压场在密封运行过程中构成承载能力，属于开启力部分，用于防止密封刚性接触。当开启力和闭合力偏离平衡时，端面分离自动适应大量泄漏。