机械密封（图1）亦称端面密封，是靠一对或数对垂直于轴做相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下，依赖辅助密封的。

  （1）清水，常温：（动）9Cr18，1Cr13堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，青铜，酚醛塑料。

  （3）海水，常温：（动）碳化钨，1Cr13堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷。

  （4）过100℃热水：（动）碳化钨，1Cr13堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷。

  （5）汽油，润滑油，液态烃，常温：（动）碳化钨 1Cr13堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂或锡锑合金石墨，酚醛塑料。

  （6）汽油，润滑油，液态烃，100℃：（动）碳化钨，1Cr13堆焊钴铬钨；（静）浸青铜或树脂石墨。

  密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同以及设备的工作条件不同，要求密封材料具备不同的适应性。一般地，对密封材料的要求如下：

  （5）腐蚀和抗老化性能好，在酸、碱、油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不黏附在金属表面上。

  （2）密封端面平行度：对于液相介质为0.0006～0.0009mm；对于气相介质为0.0001～0.0004mm（光波干涉法检查）。

  （3）密封端面粗糙度：对于金属材料，表面粗糙度Ra应不大于0.2μm；对于非金属材料，表面粗糙度Ra应不大于0.4μm。

  ③O形圈分型面应采用45°，断面尺寸均匀，飞边径向长不大于0.10mm、厚不大于0.15mm。

  对于橡胶波纹管辅助密封，表面应光滑平整，不得有气泡、杂质、凹凸不平等缺陷及老化迹象。

  ①对于O形圈，表面粗糙度Ra应不大于1.6μm，尺寸公差契合设计图样的规定。

  ②对于V形圈，唇口表面粗糙度Ra不大于1.6μm，唇边厚不大于0.10mm，内径尺寸公差为H9，外径尺寸公差为h9。

  ③对于U形圈，尺寸公差和表面粗糙度均应契合设计图样的规定；对于内有弹簧的U形圈，其弹簧弹性完好。

  ④对于楔形环，表面粗糙度Ra不大于1.6μm，内径要比轴或轴套的外径小0.15～0.30mm，外锥面半锥角要比其配合面的半锥角小1°30′～2°，内锥面半锥角应契合设计图样的规定。

  ⑤对于波纹管组件，波纹管不得有内凹、裂纹等缺陷，必要时需做水压试验，当密封的工作所承受的压力高于0.30MPa（内压），试验时间为5min时，波纹管不得有破裂或渗漏现象。

  对于氟塑料包橡胶O形圈（塑料常用聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯树脂），包层不得有破裂、脱层或划伤等缺陷及微孔渗漏现象，尺寸精度、表面粗糙度均契合设计图样的规定。

  ①弹簧的材质和各部位尺寸，工作所承受的压力及两端面垂直度等公差值均应契合设计图样的规定。

  ③波圈弹簧的受力部位及对应的安装面应光滑平整，当其磨损量超过原厚的1/5时应更换。

  ④重复使用的波纹管组件，要测量其弹力，弹力减小10%的要调整或更换弹性元件。

  ⑤在水或油中进行气密试验，试验压力（内压）为0.10～0.20MPa，不得有气泡产生。

  （1）轴与轴套的配合要求应契合设计图样的规定，配合处不得有毛刺（包括二者配合所需的键和键槽）。

  （3）轴或轴套在密封处的静态径向圆跳动偏差见表2（当表中规定指标低于设备制造厂标准时，按制造厂标准执行）。

  （4）安装动环辅助密封圈的轴或轴套端部与轴套外径夹角为10°，倒角应圆滑连接，表面粗糙度Ra应不大于1.6μm。

  （6）安装机械密封处的轴或轴套表面不应有轴向划伤，表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm，磨损的轴或轴套，可用表面堆焊、喷涂、电镀等办法修复。

  （1）与静环辅助密封圈接触的表面应无毛刺、轴向划伤、腐蚀等迹象，表面粗糙度Ra应不大于3.2μm。

  （2）安装静环辅助密封圈的端盖或壳体内孔的端部倒角为20°，倒角宽度见表3，表面粗糙度Ra应不大于3.2μm。

  ①石墨、填充聚四氟乙烯、青铜材质的密封环，其密封端面总的磨损量不大于1mm。

  （1）把机械密封零件清理洗涤干净，密封端面应用镜头纸擦拭；橡胶辅助密封不允许用能溶解该种橡胶的溶剂清洗。

  （3）用手压迫动环或静环组件（密封端面应垫镜头纸以防手非间接接触），组件的浮动应无卡涩感，如带有卡环结构，卡环锁定应可靠。

  （1）将轴或轴套、密封腔体、密封端盖及过滤器、冲洗管、换热器等密封辅助系统清理洗涤干净并妥善保护，必要时更换过滤元件。

  （2）轴或轴套上安装机械密封的表面、密封端盖内表面均要涂上薄薄的一层润滑油。

  （3）机械密封压缩量要合乎行业规定，安装偏差±0.50mm；对于端面修复或弹力减小的密封，必要时应做调整，以保证规定的压缩量。

  （4）推进动环、静环时，应用镜头纸保护密封端面，推力应平缓，不得施加冲击力；当密封是用弹簧传递扭矩时，应沿弹簧绕向旋进。

  （1）可单独试压的机械密封，在往主机上装配前应进行打压试验；对于双端面机械密封，当密封工作所承受的压力小于1.6MPa时，可在水中进行气密性试验，压力一般为0.30～0.50MPa，以不产生连续性气泡为合格；对于单端面机械密封，水压试验的试验压力一般为密封工作所承受的压力的1.25倍，以不漏为合格。

  （2）总装后盘车手感轻松，无卡涩现象，对于弹簧传递扭矩的密封，盘车方向应与泵的工作方向相同。

  （5）设备应连续运转3h，机械密封运转平稳，声音、温度无异常；机泵的密封平均泄漏量应符合表4规定。釜用密封平均泄漏量应符合表5规定（特殊条件下不受表中数值的限制）。

  冲洗的目的是防止杂质集积、防止气囊形成、保持和改善润滑等，当冲洗液温度较低时，兼有冷却作用。冲洗主要有如下方式。

  对于双支承泵可采用两向冲洗，出口端密封腔中的压力高于入口端，将两端密封腔用管线连接起来，对泵出口端是反向冲洗，泵入口端是正向冲洗，故称为两向冲洗。

  冲洗液从泵出口经孔板引入密封腔中，冲洗后流向泵的入口。这种方式多用在低沸点液体的密封上。要求位于叶轮和密封之间的底套间隙较小。

  上述各种自冲洗用在温度不高清洁流体的密封上。对于温度较高的清洁流体，则采用带有冷却的自冲洗。

  循环冲洗是通过一个泵送装置使外加的密封流体进行循环。这里有两点需引起注意：一是“泵送装置”，可以是外加的油站和密封腔形成闭合回路进行循环，也可在密封腔中装设一个泵使流体循环。二是“外加的密封流体”。这种冲洗方式用在双端面或多端面密封上，在单端面密封上不采用。

  对于内装单端面密封，当被密封介质不宜作密封流体时，比如被密封介质含固体颗粒或温度高、黏度大，需从外部引入密封流体注入密封腔中，改善密封的工作环境。对于采用单端面密封的高温泵、易结晶或含固体颗粒以及腐蚀介质泵，均可采用注入式冲洗。

  机械密封渗漏的比例占全部维修泵的50%以上，机械密封的运行好坏直接影响到水泵的正常运行，现总结分析如下。

  （1）泵转子轴向窜动量大，辅助密封与轴的过盈量大，动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转，动环、静环磨损后，得不到补偿位移。

  对策：在装配机械密封时，轴的轴向窜动量应小于0.1mm，辅助密封与轴的过盈量应适中，在保证径向密封的同时，动环装配后保证能在轴上灵活移动（把动环压向弹簧能自由地弹回来）。

  （3）转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡，汽蚀或轴承损坏（磨损），这样的一种情况会缩短密封常规使用的寿命和产生渗漏。

  （1）高压和压力波造成的机械密封渗漏由于弹簧比压及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa时，会使密封端面比压过大，液膜难以形成，密封端面磨损严重，发热量增多，造成密封面热变形。

  对策：在装配机封时，弹簧压缩量一定要按规定进行，不允许有过大或过小的现象，高压条件下的机械密封应采取一定的措施。为使端面受力合理，尽量减小变形，可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料，并加强冷却的润滑措施。

  （2）真空状态运行造成的机械密封渗漏泵在启动、停机过程中，由于泵进口堵塞，抽送介质中含有气体等原因，有可能使密封腔出现负压，密封腔内若是负压，会引起密封端面干摩擦，内装式机械密封会产生漏气（水）现象，真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异，而且机械密封也有其某一方向的适应性。

  （1）大多数潜污泵机械密封拆解后，静环和动环的辅助密封件无弹性，有的已经腐烂，造成了机封的大量渗漏，甚至有磨轴现象。高温、污水中的弱酸、弱碱对静环和动环辅助橡胶密封件的腐蚀作用，导致机械渗漏过大。动环、静环橡胶密封圈材料为丁腈-40，不耐高温、不耐酸碱，当污水为酸性、碱性时易腐蚀。

  （2）固体颗粒杂质引起的机械密封渗漏，如果固体颗粒进入密封端面，将会划伤或加快密封端面的磨损，水垢和油污在轴（套）表面的堆积速度超过摩擦副的磨损速度，致使动环不能补偿磨耗位移，“硬对硬”摩擦副的运转寿命要比“硬对石墨”摩擦副的长，因为固体颗粒会嵌入石墨密封环的密封面内。

  （1）弹簧压缩量一定要按规定进行，不允许有过大或过小的现象，误差±2mm。压缩量过大，增加端面比压，摩擦热量过多，造成密封面热变形，加速端面磨损；压缩量过小，动环、静环端面比压不足，则不能密封。

  （2）安装动环密封圈的轴（或轴套）端面及安装静环密封圈的密封压盖（或壳体）的端面应倒角并修光，以免装配时碰伤动环、静环密封圈。

  （1）全方面检查机械密封以及附属装置和管线安装是否齐全，是不是满足技术要求。

  （2）机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多，应查清原因设法消除。如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力为2～3kgf/cm2。

  （3）按泵旋向盘车，检查是不是轻快均匀。如盘车吃力或不动时，则应检查装配尺寸是不是错误，安装是否合理。

  （1）启动前应保持密封腔内充满液体。当输送凝固的介质时，应用蒸汽将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车，以防止突然启动而造成软环碎裂。

  （2）对于利用泵外封油系统的机械密封，应先启动封油系统。停车后，最后停止封油系统。

  （3）热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水，应待端面密封处油温降到80℃以下时，才可以停止冷却水，以免损坏密封零件。

  （1）泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间。如连续运行4h，泄漏量仍不减小，则应停泵检查。

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