什么是机械密封装置？
机械密封(mechanical seal)是指由至少一对垂直于旋转轴线端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合且相对滑动所构成的防止流体泄漏的装置。
弹力加载机构与辅助密封是金属波纹管的机械密封我们称为金属波纹管密封。在轻型密封中，还有使用橡胶波纹管作辅助密封的，橡胶波纹管弹力有限，一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。 “机械密封”通常被人们简称为“机封”。
机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的：“由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封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。”
机械密封有几种类型
机械设计时，如何选择密封的方式？本文带您了解机械设计中常见的动密封形式。分别是填料密封、机械密封、干气密封、迷宫密封、油封密封、动力密封和螺旋密封。动设备密封问题是伴随着设备的运行而始终存在的，今天特意为大家梳理出了动设备上常用的各类密封形式和使用范围以及特点，让大家能够对密封问题有一个更深的了解。一、填料密封填料密封按其结构特点可分为：软填料密封硬填料密封成型填料密封1、软填料密封软填料类型：盘根盘根通常由较柔软的线状物编织而成，通过截面积是正方形的条状物填充在密封腔体内，靠压盖产生压紧力，压紧填料，迫使填料压紧在密封表面(轴的外表面和密封腔)上，产生密封效果的径向力，因而起密封作用。软填料适用场合：盘根填料所选择的制造材料，决定了盘根的密封效果，一般来说盘根制造材料要受工作介质温度、压力及酸碱度的限制，且盘根所工作的机械设备的表面粗糙程度、偏心及线速度等，也会对盘根的材质选择有所要求。石墨盘根能耐高温、高压，是解决高温、高压密封问题的最有效的产品之一。耐腐蚀，密封性能优异，且作用稳定、可靠。芳纶盘根是一种高强度的有机纤维，编织成的盘根再经浸渍聚四氟乙烯乳液和润滑剂。聚四氟乙烯盘根是以纯聚四氟乙烯分散树脂为原料,先制成生料薄膜,再经过捻线,编强织成盘根.可广泛用于食品、制药、造纸化纤等有较高清洁度要求，和有强腐蚀性介质的阀门、泵上。2、硬填料密封硬填料密封有开口环和分瓣环两类。二、机械密封机封总是由旋转部件（黄色部分）和静止部件（橙色部分）两大部分组成，两相对运动的动，静环面成为密封的主密封面。机械密封亦称端面密封，按国家有关标准定义为：由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用以及辅助密封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。三、干气密封干气密封即“干运转气体密封”是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。特点：密封性能好，寿命长，不需密封油系统，功率消耗少，操作简单及运行维护费用低。干气密封作为不需任何密封端面冷却和润滑用油的无维修密封系统，正取代浮环密封和迷宫密封而成为石化行业高速离心压缩机轴封的主体密封。适用场合：离心式压缩机等高速等高速流体机械，适用于少量工艺气泄漏到大气中无危害的工况，如空压机，氮压机等。四、迷宫密封迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。迷宫密封是离心式压缩机级间和轴端最基本的密封形式，根据结构特点的不同，可分为平滑式、曲折式、阶梯式及蜂窝式等四种类型。1、平滑式迷宫密封平滑式迷宫密封有整体和镶片两种结构，它结构简单，便于制造，但密封效果较差。2、曲折式迷宫密封曲折式迷宫密封也分整体和镶片两种结构，这种迷宫密封的结构特点，是密封齿的伸出高度不一样，而且高低齿相间排列，与之相配的轴表面，是特制的凹凸沟槽，这种高低齿与凹凸槽相配合的结构，使平滑的密封间隙变成了曲折式，因此，增加了流动阻力，提高了密封效能。但只能用在有水平剖分面的缸体或隔板中，并且密封体也要作成水平剖分型。3、阶梯式迷宫密封阶梯式迷宫密封从结构上分析它类似于平滑式迷宫密封，而密封效果却与曲折式迷宫密封近似，常用于叶轮盖板和平衡盘处。4、蜂窝式迷宫密封蜂窝式迷宫密封的密封齿片焊成蜂窝状，以形成复杂形状的膨胀室，它的密封性能优于一般密封形式，适用于压力差较大的场合，如离心式压缩机的平衡盘密封。蜂窝式迷宫密封制造工艺复杂，密封片强度高，密封效果较好。五、油封密封油封密封是一种自紧式唇状密封，其结构简单，尺寸小，成本低廉，维护方便，阻转矩较小，既能防止介质泄漏，也能防止外部尘土和其它有害物质侵入，而且对磨损有一定的补偿能力，但不耐高压，所以一般用在低压场合的化工泵上。六、动力密封化工泵在与运转时，副叶轮所产生的压头平衡了主叶轮出口高压液体，从而实现密封。停车时，副叶轮不起作用，因此必须同时配备停车密封装置解决停车时可能产生的化工泵泄漏。副叶轮密封结构简单、密封可靠、使用寿命长，化工泵运转中可实现滴水不漏，因此在化工泵输送含杂质介质的泵上经常采用。七、螺旋密封螺旋密封也是动力密封的一种形式，它是在旋转的轴上或者在轴的包容套上加工出螺旋槽，轴和套之间充有密封介质。轴的旋转使螺旋槽产生类似于泵的输送作用，从而阻止密封液的泄漏。其密封能力的大小与螺旋角度、螺距、齿宽、齿高、齿的作用长度以及轴与套之间的间隙大小有关。由于密封之间不发生磨擦，因而寿命长，但由于结构空间的限制，其螺旋长度一般较短，因而其密封能力也受到局限。在泵降速使用时，其密封效果则会大打折扣。
机械密封原理
机械密封是一种用于控制流体泄漏的密封装置，主要应用于泵、阀门、压缩机等旋转设备。机械密封能有效防止流体从旋转轴和静止部件之间的间隙泄漏，从而确保设备的正常运行和环境安全。下面详细介绍机械密封的工作原理及其构造。
一、机械密封的构造
机械密封主要由以下四个基本部件组成：
密封环：通常采用硬质材料(如碳石墨、硅碳化物、碳化钨等)制成，用于承受摩擦，提供密封功能。
非密封环：通常采用柔性材料(如不锈钢、合金等)制成，能够紧密贴合密封环，提供密封支撑。
弹簧：用于给密封环和非密封环之间提供压力，使其保持良好的贴合。
辅助密封：如橡胶O型圈、楔形圈等，用于密封静止部件与旋转部件之间的间隙，防止流体泄漏。
二、机械密封的工作原理
机械密封通过密封环和非密封环之间的摩擦副实现密封效果。当设备运行时，密封环和非密封环之间产生摩擦，形成一个极薄的液膜。液膜由泄漏流体构成，能有效阻止流体进一步泄漏。
液膜原理：在机械密封的工作过程中，密封环与非密封环之间的摩擦会产生热量，使泄漏的流体在间隙中部分蒸发。蒸发的流体会形成一个压力，使泄漏速率降低。同时，摩擦产生的热量也会使液膜的粘度降低，进一步减少泄漏。
密封面的微振动：在设备运行过程中，密封面会受到振动、轴向力、径向力等影响，产生微振动。这些微振动有助于保持密封面间的液膜稳定，减少泄漏。
弹簧的作用：弹簧为密封面提供一定的预紧力，使密封环和非密封环始终保持良好的贴合状态。随着设备的运行，摩擦会导致密封面的磨损。弹簧可以自动调节压力，确保密封面始终保持恒定的接触力，从而维持密封效果。
辅助密封的作用：辅助密封元件如O型圈和楔形圈等，主要用于密封静止部件与旋转部件之间的间隙，防止流体从这些间隙泄漏。辅助密封元件也可以减轻密封面的摩擦和磨损，提高密封效果和使用寿命。
设备的对中对心：机械密封的密封效果与设备的对中对心程度密切相关。如果设备的旋转轴与静止部件之间存在偏差，会导致密封面的不均匀磨损，从而影响密封效果。因此，设备的对中对心是确保机械密封良好密封性能的重要因素。
三、机械密封的应用
机械密封广泛应用于各种旋转设备，如离心泵、搅拌器、压缩机、鼓风机等。它们在石油、化工、制药、食品、能源等领域具有重要作用。机械密封的优点包括高密封性能、低泄漏率、长使用寿命、维护简便等，使其成为这些领域的首选密封装置。
四、结论
机械密封是一种高效、可靠的密封装置，通过密封环和非密封环之间的摩擦副实现密封效果。机械密封的工作原理主要包括液膜原理、密封面的微振动、弹簧的作用、辅助密封的作用以及设备的对中对心等。机械密封在各种旋转设备中有广泛应用，为现代工业和民用系统提供了高效、环保的密封解决方案。
