机械密封力学分析和选型探讨.pdf

■安全密封 石20油14和年化第工17设卷备 一 一 机械密封的力学分析及选型探讨 吴文召 (新疆维美化工有限责任公司，新疆 库尔勒841000) [摘 要]介绍了机械密封的工作原理及结构，重点分析 了内装式机械密封工作状态下的受力状况，从受力状况出发分析 了 机械密封的失效情况，探讨了维美化工高级炔升压机由内装式机械密封改为外装式机械密封的可行性。 [关键词]机械密封；内装式；外装式；受力分析；端面比压；液膜；弹簧比压 机械密封是一种旋转机械 的轴封装置 ，主 大，从而阻止介质从A点泄漏 。处于动平衡状态下 要部件为动环和静环、密封圈 (有O形、x形、 的机械密封受力情况见图2。 U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡胶0圈 1机械密封的力学分析 等)、弹力补偿机构弹簧、推环、弹簧座及键或 动环右侧受到动静环之间液膜的推开力P。以及 各种螺钉。内装式机械密封的主要结构如图1。 密封面之间的压紧力P；左侧受到介质产生的作用 力P和弹簧作用力P，即： P七P =。Ps七Ps，一 P==Ps+Ps一 可得出作用于密封端面单位面积上的力，称 为端面比压力P P§ p t 蛾 | p ) )～ -Dh 卜静环；2一动环：3一压盖；4一弹簧：5一弹簧座： 6一固定螺钉；7、8～密封圈：9一防转销 式(1) 图1 机械密封原理结构图 液膜压力沿密封是变化的，取液膜压力平均 值为P ，则： = (D 一 D／)，带入式(1) P 一 +向 P P +(一)p，式(2) (．‘· 砷‘ 式中：D：．密封面外径 ；D ．密封面 内径 ；D。 轴肩或轴套直径；Psp弹簧比压，Pa；p一介质压力， 图2 动环受力分析 Pa； 图l中A、B、C、D是可能泄漏的点。其中 ( 一 ) B、C、D为静密封点，可以较容易地利用密封圈 一 载葡系数 二 ； 的压紧力来阻止泄漏。A点为动密封点也是机械 ( ～D