浅谈机械密封

于海宇 张彦财 刘向阳

摘 要：随着工业企业流程化、自动化水平的不断提高，设备稳定性、可靠性显得尤为重要。目前机械密封在泵类产品中的应用非常广泛，而随着产品技术水平的提高和节约能源的要求，机械密封的应用前景将更加广泛。

关键词：机械密封；化工机械；泄漏

据统计60%机械设备非计划停车事故与密封故障造成泄漏有直接联系，密封性能已成为评定机械产品质量的一个重要指标。随着密封技术水平的不断提高，机械密封以其性能可靠、泄漏量少、使用寿命长、功耗低、无需经常检修，广泛应用于冶金、石油、化工企业的工业泵中。本人通过近五年对机械密封的使用，总结出机械密封在工业泵上检修、维护的一些经验，使机械密封的泄漏得到了一些改善。

机械密封是流体机械和动力机械中重要的密封装置，它对整台机器设备、整套装置甚至对整个生产过程的安全性都有很大的影响，是机械设备防漏、节能以及控制环境污染的重要基础件。

1 机械密封的原理及要求

机械密封又叫端面密封，它是一种转动机械的轴封装置，指由至少一对垂直于转动轴的端面在补偿机构弹力的作用以及密封元件的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。它的主要作用是将易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的端面密封。机械密封通常由动环、静环、弹性元件和密封元件组成。其中动环随泵轴一起旋转，动环和静环紧密贴合组成密封面，以防止介质泄漏。动环靠密封室中弹性元件的压力使其端面压紧在静环端面上，可使泵在不运转状态下，保持端面贴合，保证密封介质不外漏，并防止杂质进入密封端面；在泵运转时可形成一层极薄的液体膜而达到密封的目的。密封元件用于密封住动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙，同时弹性元件对泵的振动、冲击起缓冲作用。机械密封在实际运行中是与泵的其它零部件一起组合起来运行的，机械密封的正常运行与它的自身性能、外部条件都有很大的关系。我们要首先保证自身的零件性能、辅助密封装置和安装的技术要求，使机械密封发挥它应有的作用。

2 离心泵机械密封泄漏原因分析与处理

对一般通用离心泵机械密封的泄漏原因进行了分析，并对各种泄漏现象以及可能引起泄漏的部位进行了说明，同时，对一般通用离心泵机械密封在检修中可能出现的问题做了简要说明。

3 机械密封泄漏点汇总

通用离心泵机械密封种类繁多，型号各异，但它们的泄漏点基本上都表现在五处：①动、静环端面处；②静环与静环盒的辅助密封处；③动环与轴套的辅助密封处；④静环盒与密封泵体之间的密封处；⑤轴套与泵轴之间的密封处。

4 机械密封泄漏的原因分析及处理

一般泵用机械密封在安装后都要经过静态和动态的试验，以确认机械密封是否泄漏，如发现有泄漏时，便于及时进行维修。另外，在正常运转时也可能突然出现泄漏，此时可以根据情况进行综合分析，确认导致机械密封泄漏的真正原因，便于解决。下面就静压试验时泄漏、周期性或阵发性泄漏和经常性泄漏3种情况分别进行说明。

4.1 静压试验时泄漏

①密封端面安装时碰伤、变形、损坏；②密封端面间安装时夹入颗粒状杂质；③密封端面由于定位螺钉松动或没有拧紧，压盖没有压紧；④机器设备精度不够，使密封端面没有贴合；⑤动静环密封面未被压紧或压缩量不够或损坏；⑥轴套漏，则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。处理：加强装配时的检查、清洗；严格按技术要求进行装配。

4.2 周期性或阵发性泄漏

①转子组件轴向窜动量太大。处理：调整推力轴承，使轴的轴向窜动量控制在正常范围内；②转子组件周期性振动。处理：找出原因并予以消除。

4.3 经常性泄漏

4.3.1由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏

①弹簧压缩量（机械密封压缩量）太小，密封端面无法压紧；②弹簧压缩量太大，石墨动环龟裂；③动、静环损伤或裂纹；④密封端面磨损，补偿能力消失。處理：更换有缺陷的或损坏的密封环。

4.3.2 由辅助密封圈引起的经常性泄漏

①密封圈的材料不对，耐磨、耐腐、耐温，抗老化性能太差，以致过早发生变形、硬化、破裂、融解等；②“O”形密封圈的压缩量不对，太大，容易装坏，太小，密封效果不好；③安装密封圈的轴（或轴套）、密封端盖和密封腔，在“O”形密封圈推进的表面有毛刺倒角不光滑或角倒圆不够大。处理：对毛刺和不光滑的倒角，应适当修整平滑，适当加大圆弧和倒角，修整平滑。

4.3.3 由于弹簧缺陷引起的泄漏

①弹簧端面偏斜；②多弹簧型机械密封，各弹簧之间的自由高度差太大。

4.3.4 由于转子引起的经常性泄漏

如转子振动引起的泄漏。

4.3.5 由于介质的问题引起的经常性泄漏

①介质里有悬浮性微粒或结晶长时间积聚，结果堵塞在动环与轴套之间、弹簧之间，弹簧与弹簧座之间，使补偿密封环不能浮动，失去补偿缓冲作用；②介质里的悬浮微粒或结晶堵在密封端面间，使密封端面迅速磨损。处理：开车前要先开启冲洗冷却液阀门，过一段时间再盘车开车，如加大冲洗冷却液；适当提高介质入口温度。

参考文献：

[1]顾永权.流体动密封[M].北京：中国石化出版社，1992.

作者简介：

于海宇（1988- ），男，汉族，河北衡水人，本科，毕业于燕山大学里仁学院，现有职称：初级工程师（助理工程师），研究方向：机械密封。