目前国内的机械密封由于生产发展的需要,近来出现了许多新结构,其中最具代表性的结构有下面几种:
(1)橡胶波纹管型机械密封
该种械密封的特点是采用橡胶波纹管做为弹性元件,同时兼做动环密封圈,其它金属件可采用冲压工艺,宜于大批量生产,结构轻巧简单、安装方便,而且价格便宜,在低参效下是值得推广采用的一种新结构,一股使用压力为10kgf/cm2以下,使用温度为-20℃~+100℃。其结构如图1所示。
图1 橡胶波纹管型机械密封
(2)聚四氟乙烯波纹管型耐强腐蚀机械密封
该种机械密封的结构如图2所示。其特点是采用聚四氟乙烯波纹管,弹不与密封介质接触,静环采用耐腐蚀的陶瓷材料,动环为填充聚四氟乙烯,具有良好的耐腐蚀和耐磨损性能;同时,该种密封由于采用波纹管结构,因此浮动性好。该种密封由于具有良好的密封性能和长久的使用寿命,因此很有发展前途。
图2 聚四氟乙烯波纹管型耐强腐蚀机械密封
(3)金属波纹管型机械密封
金属波纹管型机械密封主要有二类,一类为焊接金属波纹管型机械密封,其结构如图3所示,另一类为液压成型金属波纹管型机械密封,其结构如图4所示。目前在采用上主要以焊接金属波纹管型机械密封为主。该种机械密封的最大特点是浮动性好,而且可以在高温
、高压及低温下工作。典型应用的例子如液氧泵机械密封,其结构如图5所示。波纹管用0.15mm两层薄壁黄铜管压制成型,由于波纹管两端焊死,轴向不存在漏泄问题,且对轴没有摩擦。按使用条件,使用寿命一般可达一年以上。另一个例子是高温重油泵机械密封,温度为420~440℃,其结构特点是耐高温,采用二道密封,第一道为金属波纹管型机械密封,第二道为普通型机械密封。
图3 焊接金属波纹管型机械密封
图4 液压成型金属波纹管型机械密封
图5 液氧泵机械密封
(4)非平衡型多弹簧机械密封
其特点是多弹簧、非平衡、单端面、旋转型结构,采用传动套传动,因有弹簧卡圈而便于安装。该种密封适于低压下使用。
(5)平衡型多弹簧机诫密封
其特点是平衡型、多弹簧、鹇端面、旋转型结构,根据密封介质压力的大小可以选择合适的平衡程度。
(6)锥型弹簧机械密封
其特点是采用锥型弹簧,轴向尺寸小,特别适用于尺寸紧凑的机械设备。
(7)波型弹簧机械密封
其特点是采用波型弹簧,轴向尺寸通常仅为10mm左右。因此,结构紧凑。
(8)非平衡型双端面机械密封
其特点是双端面、非平衡型、大弹簧、旋转型结构。用于含有聚丙烯小颗粒、汽油和甲醇等悬浮液介质中。由于介质中含有聚丙烯颗粒容易塑化,因此采用橡胶波纹管结构以防因聚丙烯塑化而使动环密封圈失效。
(9)并圈弹簧传动非平衡型机械密封
其特点是利用弹簧并圈进行传动,结构简单,但此种结构要考虑旋向。
(10)双端面多弹簧非平衡型机械密封
主要用于温度为350℃、含有细砂1.5%的重油泵密封,密封腔压力为2~2.5kgf/cm2,静动环材质均为硬质合金。
(11)低温液态烃泵用机械密封
其特点是采用聚四氟乙烯楔型环做动环密封圈,克服了因低温引起密封圈失效的缺点,封液采用甲醇、乙二醇混合液。
(12)离心机用机械密封
该种密封的结构如图6、图7所示。图6所示的结构用于进料管端,其特点为波形弹簧、双端而非平衡型结构,轴向尺寸小。图7所示的结构为离心机外鼓端,采用多弹簧、双端面、静止式、非平衡型结构。工作介质主要为聚丙烯、汽油、甲醇等混合液。
图6 离心机用机械密封(进料管端)
图7 离心机用机械密封(外鼓端)
(13)静止型高速泵用机械密封
其特点是静止型、多弹簧、单端面、平衡型。由于弹性力不受离心力的影响,因此适用于告诉泵的密封。
(14)潜水泵用机械密封
该种机械密封的结构如图8所示。机械密封1为主密封,一般为WC×WC组对,密封2为次密封,它对油进行密封以保护。
图8 潜水泵用机械密封
上面所述的仅是国内常采用的一些典型机械密封结构,共设计时参考。