機(jī)械密封是解決旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)體之間密封的裝置。在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈性力(或磁力)的作用下,在輔助密封的配合下,通過至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸的端面相對(duì)卡住和滑動(dòng)來防止流體泄漏的裝置。
基本結(jié)構(gòu)和功能
機(jī)械密封安裝在旋轉(zhuǎn)軸上。圓柱密封腔內(nèi)有補(bǔ)償環(huán)1、補(bǔ)償環(huán)輔助密封環(huán)2、彈簧3、彈簧座4和定位螺釘5。它們都隨軸旋轉(zhuǎn),稱為補(bǔ)償環(huán)組件。機(jī)械密封的其他零件、非補(bǔ)償環(huán)6、非補(bǔ)償環(huán)輔助密封環(huán)7和防轉(zhuǎn)銷8安裝在端蓋中,端蓋通過螺柱與機(jī)體連接。旋轉(zhuǎn)軸穿過它,彼此不接觸,相對(duì)靜止,稱為非補(bǔ)償環(huán)組件。
彈簧座用定位螺釘固定在軸上,螺旋彈簧安裝在彈簧座和補(bǔ)償環(huán)的臺(tái)階上。補(bǔ)償環(huán)通過過盈配合驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)(我們工廠也使用螺旋傳動(dòng))。彈簧負(fù)載使補(bǔ)償環(huán)和非補(bǔ)償環(huán)相互配合,形成密封端面。補(bǔ)償環(huán)不與軸接觸,但通過其輔助密封圈支撐在軸上。
當(dāng)密封腔充滿壓力流體時(shí),從圖1可以看出,壓力流體有四個(gè)泄漏點(diǎn)。泄漏點(diǎn)1位于補(bǔ)償環(huán)端面和非補(bǔ)償環(huán)端面之間,稱為主密封。漏點(diǎn)2和漏點(diǎn)3分別位于補(bǔ)償環(huán)和轉(zhuǎn)軸之間,非補(bǔ)償環(huán)和端蓋之間。這部分稱為輔助密封。運(yùn)行中,輔助密封圈沒有明顯的相對(duì)運(yùn)動(dòng),基本屬于靜態(tài)密封,泄漏點(diǎn)4不屬于機(jī)械密封。它位于端蓋和機(jī)體之間的連接處,通常用O形圈或墊片密封。
機(jī)械密封安裝后,依靠彈簧力克服補(bǔ)償環(huán)輔助密封環(huán)與軸之間的摩擦阻力,使補(bǔ)償環(huán)端面緊密粘附在非補(bǔ)償環(huán)端面上。此時(shí),存在初始閉合力。當(dāng)主機(jī)開始工作時(shí),密封腔充滿壓力流體,產(chǎn)生更強(qiáng)的軸向推力,使密封面配合更緊密。由于端面平整度高,粗糙度小,在壓力流體的作用下,相對(duì)滑動(dòng)的端面之間會(huì)產(chǎn)生邊界摩擦或半液體摩擦,足以防止壓力流體的明顯泄漏,實(shí)現(xiàn)主密封。