机械密封结构图例及应用

1.以密封典型应用图例为主：各种密封（静密封、动密封、机械密封、密封件、密封系统等）的原理、结构、特点、性能和适用条件等。

 

本书介绍了密封的作用、分类、原理和材料选择，静密封和动密封的分类及选型，详细阐述了各种机械密封的结构、特点、性能和适用条件，并介绍了机械密封的新技术及特殊场合机械密封的特点，同时，根据*国家标准列出常用密封件参数，方便读者查阅选用，此外还介绍了机械密封性能检测及故障分析方法，*后列举了各个领域常见的密封结构应用图例。本书适合于机械设计人员和工程施工技术人员或机械类专业教师、学生学习参考和查阅。

第1章概述1

1.1密封的作用1

1.1.1泄漏与密封1

1.1.2密封的基本方法2

1.1.3密封的作用和意义2

1.2密封的分类及选型3

1.2.1密封的分类3

1.2.2密封的选型8

1.3密封材料8

1.3.1密封材料要求8

1.3.2密封材料种类和用途9

第2章静密封11

2.1垫片密封11

2.1.1垫片密封的工作原理、分类及应用11

2.1.2中低压设备和管道的垫片密封15

2.2胶密封17

2.2.1密封胶的分类及性能17

2.2.2密封胶的密封机理19

2.2.3液体密封胶的选用19

2.3高压密封20

2.3.1高压容器密封结构的特点与分类20

2.3.2高压密封形式20

2.3.3高压管道的密封结构与选用22

2.3.4超高压容器的密封结构23

第3章动密封25

3.1接触密封25

3.1.1软填料密封25

3.1.2往复密封31

3.1.3旋转轴唇形密封31

3.1.4机械密封35

3.2非接触密封36

3.2.1间隙密封36

3.2.2迷宫密封37

3.2.3气膜密封39

3.2.4液膜密封41

3.2.5离心密封42

3.2.6螺旋密封44

3.2.7停车密封47

3.2.8磁流体密封49

3.2.9全封闭密封52

第4章机械密封56

4.1机械密封的基本结构和工作原理56

4.1.1机械密封的基本结构56

4.1.2机械密封的种类及应用57

4.1.3机械密封的摩擦、磨损和润滑63

4.2机械密封的结构65

4.2.1机械密封的结构选型65

4.2.2机械密封的主要零件70

4.3机械密封系统76

4.3.1机械密封系统的组成和布置76

4.3.2机械密封系统的功能79

4.3.3压力控制系统86

4.3.4温度控制系统88

4.3.5流体替代系统90

4.3.6杂质清除系统91

4.4机械密封的材料选择93

4.4.1密封副材料及选择94

4.4.2辅助密封材料及选择102

4.4.3弹性元件材料104

4.4.4其他金属件材料105

4.4.5不同工况下机械密封材料的选择106

4.5机械密封新技术108

4.5.1流体阻塞密封技术108

4.5.2表面改形密封技术109

4.5.3平行面密封技术111

4.5.4多端面密封技术111

4.5.5组合密封技术112

4.5.6可控机械密封112

4.5.7控制平衡比密封技术113

4.5.8窄密封技术114

4.5.9安全密封技术114

4.6特种机械密封115

4.6.1釜用机械密封115

4.6.2高温机械密封118

4.6.3高压机械密封119

4.6.4高速机械密封121

4.6.5低温机械密封121

4.6.6耐腐蚀机械密封122

4.6.7含有磨料介质和高黏度介质的机械密封123

4.6.8真空机械密封124

第5章密封件125

5.1油封皮圈、油封纸圈125

5.2圆橡胶、圆橡胶管密封（JB/ZQ 4609—2006）125

5.3毡圈油封126

5.4Z形橡胶油封（JB/ZQ 4075—2006）127

5.5O形橡胶圈密封129

5.5.1液压、气动用O形橡胶密封圈尺寸及公差（GB/T
3452.1—2005）129

5.5.2液压、气动用O形圈径向密封沟槽尺寸（摘自GB/T
3452.1—2005）132

5.5.3O形圈轴向密封沟槽尺寸（GB/T 3452.3—2005）154

5.5.4沟槽和配合偶件表面的粗糙度（GB/T 3452.3—2005）157

5.5.5O形橡胶密封圈用挡圈158

5.6旋转轴唇形密封圈（GB 13871—2007）158

5.7VD形橡胶密封圈（JB/T 6994—2007）160

5.8单向密封橡胶密封圈（GB/T 10708.1—2000）163

5.8.1单向密封橡胶密封圈结构形式及使用条件163

5.8.2活塞杆用短型（L1）密封沟槽及Y形圈164

5.8.3活塞用短型（L1）密封沟槽及Y形圈165

5.8.4活塞杆用中型（L2）密封沟槽及Y形圈、蕾形圈166

5.8.5活塞用中型（L2）密封沟槽及Y形圈、蕾形圈169

5.8.6活塞杆用长型（L3）密封沟槽及V形圈、压环和塑料支撑环169

5.8.7活塞用长型（L3）密封沟槽及V形圈、压环和弹性密封圈173

5.9YX形密封圈174

5.9.1孔用YX形密封圈（JB/ZQ 4264—2006）174

5.9.2轴用YX形密封圈（JB/ZQ 4265—2006）178

5.10双向密封橡胶密封圈（GB/T 10708.2—2000）180

5.11往复运动用橡胶防尘密封圈（GB/T 10708.3—2000）183

5.11.1A型防尘圈183

5.11.2B型防尘圈184

5.11.3C型防尘圈186

5.12同轴密封圈（GB/T 15242.1—2001）187

5.12.1活塞杆密封用阶梯形同轴密封件187

5.12.2活塞杆密封用方形同轴密封件189

5.13车氏组合密封191

5.13.1使用范围191

5.13.2密封材料191

5.13.3直角滑环式组合密封192

5.13.4脚形滑环式组合密封193

5.13.5齿形滑环式组合密封194

5.13.6C形滑环式组合密封195

5.13.7TZF型组合防尘圈196

5.14气缸用密封圈（JB/T 6657—1993）197

5.14.1气缸活塞密封用QY型密封圈197

5.14.2气缸活塞杆密封用QY型密封圈198

5.14.3气缸活塞杆用J型防尘圈199

5.14.4气缸用QH型外露骨架橡胶缓冲密封圈200

5.15管法兰用非金属平垫片201

5.15.1平面管法兰（FF）用非金属平垫片（GB/T
9126—2008）201

5.15.2突面管法兰（RF）用Ⅰ型非金属平垫片（GB/T
9126—2008）202

5.15.3突面管法兰（RF）用Ⅱ型及凹凸面管法兰（MF）和榫槽面管法兰（JG）用非金属平垫片（GB/T 9126—2008）203

5.15.4管法兰用非金属平垫片技术条件（GB/T 9129—2008）206

5.16钢制管法兰用金属环垫（GB/T 9128—2008）206

5.17管法兰用缠绕式垫片209

5.17.1缠绕式垫片型式、代号及标记（GB/T 4622.1—2008）209

5.17.2管法兰用缠绕式垫片尺寸（GB/T 4622.2—2008）209

5.18管法兰用金属包覆垫片（GB/T 15601—2013）215

第6章机械密封性能检测和故障分析217

6.1机械密封性能检测217

6.1.1摩擦副端面摩擦扭矩测量217

6.1.2端面磨损量测量218

6.1.3温度测量219

6.1.4泄漏量测量219

6.1.5弹簧性能检测220

6.1.6金属波纹管性能检测221

6.1.7密封圈密封性能检测222

6.1.8摩擦副端面平面度检查222

6.2机械密封的故障223

6.2.1密封故障产生原因223

6.2.2常见故障模式225

6.3机械密封故障分析方法226

6.3.1一般故障诊断的方法226

6.3.2威布尔指数可靠性分析结合的故障分析方法227

6.3.3相态分析结合的故障分析方法227

6.3.4故障树分析方法228

6.3.5磨损图像分析方法230

6.3.6平晶平直度检查和判断232

6.4机械密封故障处理措施233

6.4.1典型密封故障机理及分析233

6.4.2典型故障处理措施236

6.4.3故障诊断记录238

第7章机械密封应用实例240

7.1泵用机械密封240

7.1.1高温油泵机械密封240

7.1.2搪瓷泵机械密封243

7.1.3液氧泵机械密封243

7.1.4低温甲烷泵机械密封244

7.1.5潜水泵机械密封245

7.1.6高速增压泵机械密封246

7.2压缩机用机械密封248

7.2.1原料气压缩机低压缸密封249

7.2.2离心制冷机机械密封249

7.2.3冰机进口端密封250

7.2.4高速机械密封静环密封圈结构251

7.2.5高速双端面机械密封253

7.3釜用密封253

7.3.1釜用双端面平衡型机械密封253

7.3.2卧式反应釜用机械密封254

7.3.3搪瓷釜耐腐蚀机械密封256

7.3.4高压搪瓷釜机械密封258

7.3.530m3聚合釜传动装置及机械密封258

7.3.620m3聚合塔底搅拌机械密封261

7.4其他机械密封262

7.4.1风机用机械密封262

7.4.2高速真空腔试验设备机械密封263

7.4.3能轴向移动的机械密封263

7.4.4水陆两用车传动端机械密封264

7.4.5中和滚动加料斗机械密封264

参考文献266

密封是机器设备中防止泄漏的唯一手段，起密封作用的零件称为密封件，密封件是机械产品中应用最广的零部件之一，它对整台机器设备、整套装置，甚至对整个工厂的安全生产影响都很大。系统中的工作介质或润滑剂的泄漏，会造成资源浪费，并且泄漏到环境中的物质会污染空气、水以及土壤，这些物质一般很难回收，严重影响人体健康和产品质量，甚至还会导致火灾、爆炸和人身伤亡等重大事故，因此，不仅要注意和避免肉眼可见的液体泄漏，还应避免不可见的气体逸出。随着我国现代化工业的发展，密封技术在石油、化工、机械、冶金、电力、建材、轻工、纺织、交通运输及国防军工行业得到广泛应用，同时对密封的要求也越来越高，并迫切需要通过改进密封技术解决机器设备在安装、使用中出现的问题。因此，为了使机器设备能在高效率下安全可靠地长时间、连续运转，必须重视发展密封技术和培养掌握密封技术的工程技术人员，以解决生产上出现的有关密封问题。密封的设计、制造已逐步引起人们的重视，随着研究的不断深入，机械密封技术有了很大的发展，已经形成较完整的密封系统及设计方法。本书概要介绍了密封的原理与分类，着重介绍了机械密封的各种结构及应用特点。不仅以表格形式介绍了各种密封件的结构参数，还通过实例介绍了密封系统，特别是各领域内机械密封的新技术及应用图例，为读者提供了直接的参考依据，有助于快速掌握机械密封的实用技术。由于篇幅有限，本书不能详细阐述各种密封结构的设计计算方法，请读者参阅相关技术设计手册。在本书的编写过程中参阅了大量著作和网络资料，在此对参考文献作者表示感谢。本书由孙开元、郝振洁主编，张丽杰、柴树峰、马雅丽任副主编，参加编写工作的还有王文照、孙爱丽、李若蕾、刘雅倩、贾继红、冯淑忠、邵汉强、袁一、廖苓平、韩继富、刘宝萍、孙葳、孙振邦、孙佳璐、孙燕。本书由于战果主审。书中若有不足之处，敬请广大读者批评指正。编者