机械密封设计概述.pdf

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1、2016/12/23机械密封设计概述汇报人：杨博峰合肥通用机械研究院2016.9目录1.机械密封发展简介2.机械密封原理及构成3.机械密封分类及特点4.主要零件的结构及设计5.几何参数6.力学和性能参数7.互动及交流12016/12/231.机械密封发展简介概况1.1国外发展简介1.2国内发展简介1.机械密封发展简介EnvironmentVesselWall环境器壁ShaftProcessFluid密封流体Leakage泄漏22016/12/231.机械密封发展简介动密封发展简介-概况迷宫填料机械密封密封密封1.机械密封发展简介动密封发展简介——迷宫密封介质侧大气侧介质侧

2、大气侧节流套（直筒）密封迷宫密封介质侧介质侧大气侧大气侧螺旋密封梳齿密封迷宫密封32016/12/231.机械密封发展简介动密封发展简介——填料密封软填料密封1.机械密封发展简介动密封发展简介——填料密封硬填料密封42016/12/231.机械密封发展简介动密封发展简介——机械密封湿式机械密封1.机械密封发展简介动密封发展简介——机械密封干式机械密封52016/12/231.机械密封发展简介概况1.1国外发展简介1.2国内发展简介1.机械密封发展简介1.1国外1885年，英国人申请机械密封的第一个专利，1900年开始应用于轴承密封。1930年，美国的公司研制出平衡型机

3、械密封，并用于发动机上。1954年，发明密封用的碳石墨，硬质合金等材料，机械密封加工精度也有了很大的提高。20世纪50年代后期，石化、宇航与核电等行业的迅速发展，推动了机械密封的快速发展。机械密封获得了广泛的使用。美国、西欧、日本、前苏联等国家都开始系列化生产机械密封。20世纪60年代，出现了非接触式机械密封，应用于高温，高压工况。1977年，出现各种密封的组合机械密封和螺旋槽干气密封工业应用。2000年，激光加工的表面改形技术开始应用于机械密封。62016/12/231.机械密封发展简介概况1.1国外发展简介1.2国内发展简介1.机械密封发展简介1.2国内5

4、0年代末，兰州炼油厂、沈阳水泵厂等单位首先试制泵用机械密封，与此同时原一机部通用所成立密封研究组，开始系统研究密封装置。1965年，由原第一机械工业部组织通用所等单位开展泵用机械密封联合设计。1970年，由机械、化工、石油三部联合组织，制订并颁布了《泵用机械密封标准》。1973年，出台了“釜用机械密封系列”标准。1980年，机械工业部成立了机械密封行业组，开展行业交流检查，并组织技术攻关，使机械密封技术有了新的发展。20世纪末，在常规机械密封的设计、生产方面已基本达到国际水平，但在高参数、高性能材料和产品规格方面，仍有很大差距。72016/12/232.机械密封

5、原理及构成2.1机械密封定义2.2密封副摩擦面特征2.3润滑目的2.4主要构成2.5特点2.机械密封原理及构成2.1机械密封定义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端面贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。82016/12/232.机械密封原理及构成2.1机械密封定义2.2密封副摩擦面特征2.3润滑目的2.4主要构成2.5特点2.机械密封原理及构成2.2密封副摩擦面特征密封表面的特征—真实几何形状是由表面形状误差、表面波度和表面粗糙度三部分组成：普通机械密封液膜极薄，与表面粗糙度处于同一数量级，因此表面形貌中的

6、高频粗糙度、低频波度和整体形状误差都对机械密封性能影响很大。92016/12/232.机械密封原理及构成表面形状误差：是密封件在加工成形时所具有的宏观几何形状误差。对于机械密封其端面形状误差用平面度表示。此外，由于压差和温差的作用，密封面具有径向表面锥度。端面平面度≤0.9um表面波度：是指密封表面形成较长而有规律的波浪形纹理，如加工时机床一工具一工件系统的低频振动所引起的密封件表面几何形状误差，具有一定的波高结构和受力不匀称也会产生表面波度波距和波数。表面粗糙度：是指加工时在表面波纹上形成较小的几何轮廓。它是微观形状误差，而表面形状误差是宏观形状误差，波度是介乎两

7、者之间的形状误差。硬质材料Ra≤0.2um，软质材料Ra≤0.4um。2.机械密封原理及构成2.1机械密封定义2.2密封副摩擦面特征2.3润滑目的2.4主要构成2.5特点102016/12/232.机械密封原理及构成2.3润滑目的Separatesurfaces分离两个面Preventcontactofhighsurfacepoints防止出现面接触Reducefriction/heatgeneration减少摩擦/生热MagnifiedSurfaceA放大面SeparationLubricant润滑剂Heat热量分离面Mag