機械密封也稱金屬端面密封，是靠一對或數對垂直於軸作相對滑動的端面，在流體壓力和補償機構的彈力（或磁力）作用下保持貼合併配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置，屬於徑向密封。

機械密封結構型式很多，但密封原理基本相同，典型結構如圖1所示。

圖1 機械密封及其原理結構圖

1—靜環；2—動環；3—壓蓋；4—彈簧；5—傳動座；6—固定銷釘；7，8—“O”形密封圈；9—防轉銷

01

機械密封組成

主要動密封件：

動環和靜環

。動環與泵軸一起旋轉，靜環固定在壓蓋內，用防轉銷來防止它轉動。靠動環與靜環的接觸端面在運動中始終保持貼合來實現密封。

輔助密封元件

：

包括各靜密封點所用的O形或V形密封圈。

壓緊元件

：

彈簧和推環等。

傳動元件：

傳動座及鍵或固定銷釘。

02

機械密封原理

機械密封中的流體可能有5個洩漏渠道：

（1）

靜環與壓蓋

之間

的密封，屬於靜密封。

（2）

壓蓋與殼體

之間

的密封，屬於靜密封。

（3）

動環與軸（或軸套）

之間的密封，當端面摩擦磨損後，它僅僅能追隨補償環沿軸向作微量的移動，實際上仍然是一個相對靜密封。靜密封元件最常用的有橡膠O形密封圈或聚四氟乙烯V形密封圈，而作為補償環的旋轉環或靜止環輔助密封有時採用兼備彈性元件功能的橡膠、聚四氟乙烯或金屬波紋管的結構。

（4）

動環與靜環的端面

彼此貼合作相對滑動，屬於動密封。它是機械密封裝置中的主密封，也是決定機械密封效能和壽命的關鍵。因此對密封端面的加工要求很高，同時為了使密封端面間保持必要的潤滑液膜，必須嚴格控制端面上的單位面積壓力，壓力過大，不易形成穩定的潤滑液膜，會加速端面的磨損；壓力過小，洩漏量增加。因此，要獲得良好的密封效能又有足夠壽命，在設計和安裝機械密封時，一定要保證端面單位面積壓力值在最適當的範圍。

（5）

軸套與軸

之間的密封，屬於靜密封。

03

機械密封特點

機械密封與軟填料密封相比較，有如下優點：

（1）

密封可靠

，在長週期的執行中密封狀態很穩定，洩漏量很小，按粗略統計，其洩漏量一般僅為軟填料密封的1/100。

（2）

使用壽命長

，在油、水類介質中一般可達1~2年或更長時間，在化工介質中通常也能達半年以上。

（3）

摩擦功率消耗小

，機械密封的摩擦功率僅為軟填料密封的10%~50%。

（4）

軸或軸套基本上不受磨損。

（5）

維修週期長

，端面磨損後可自動補償，一般情況下不需經常性維修。

（6）

抗振性好

。對旋轉軸的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感。

（7）

適用範圍廣

。機械密封能用於低溫、高溫、真空、高壓、不同轉速以及各種腐蝕性介質和含固體顆粒介質等情況。

缺點是：

（1）結構較複雜，對製造加工要求高。

（2）安裝與更換比較麻煩，並要求工人有一定的安裝技術水平。

（3）發生偶然性事故時處理較困難。

（4）一次性投資高。

離心泵運轉過程中，機械密封的沖洗是一個重要問題，要求沖洗液清潔，溫度不宜太高。對於輸送含固體顆粒的介質或高溫介質的泵，應考慮在泵外設一輔助清洗機械密封的系統，包括過濾器、冷卻器等，這對保證機械密封正常運轉，延長泵執行週期十分有效。沖洗方案可參考API 682相關標準。