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去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》
章 密 封
第一节 密 封 的 分 类
一、静密封的分类、特点与应用
1、垫片密封
原理、特点：在两联接件（如法兰）的密封面之间垫上不同型式的密封垫片，如非金属、
非金属与金属的复合垫片或金属垫片。然后将螺纹或螺栓拧紧，拧紧力使垫片产生弹性和塑
性变形，填塞密封面的不平处，达到密封的目的。
应用：密封压力和温度与联接件的型式、垫片的型式、材料有关。通常，法兰联接密封
可用与温度范围为 -70~600 ℃，压力大于 （绝压）、小与或等于 35Mpa 。若采用特殊垫
片，可用于更高的压力。
2、研合密封
原理、特点：靠两密封面的精密研配消除间隙，用外力压紧（如螺栓）来保证密封。实
际使用中，密封面往往涂敷密封胶，以提高严密性。
应用：密封面粗糙度 Ra=2~5 m。自用状态下，两密封面之间的间隙不大于 。通
常密封 100MPa 一下的压力及 550 ℃的介质，螺栓受力较大。多用于气轮机、燃汽机轮等汽缸
接面。
3、O 形环密封
原理、特点： O 形环装入密封沟槽后，其截面一般受到 15~30% 的压缩变形。在介质压力
作用下，移至沟槽的一边，密闭需密封的间隙，达到密封目的。密封性能好，寿命长，结构
紧凑，装拆方便。
应用：根据选择不同的密封圈材料，可在 -100~260 ℃的温度范围使用，密封压力可达
100MPa。主要用于气缸、油缸的缸体密封。
4、填料密封
原理、特点：在钢管与壳体之间充以填料（肃称盘根） ，用压盖和螺钉压紧，以堵塞漏出
的间隙，达到密封的目的。
应用：多用于化学、石油、制药等工业设备可拆式内伸接管的密封。根据充填材料不同，
可用于不同的温度和压力。
5、密封胶密封
原理、特点：用刮涂、压注等方法将密封胶涂在要紧压的两个面上，靠胶的浸润性填满
密封面凸凹不平处，形成一层薄膜，能有效地起到密封作用。密封牢固，结构简单，密封效
果好，但耐温性差。
应用：通常用于 150 ℃以下，用于汽车、船舶、机车、压缩机、油泵、管道以及电动机、
发动机等的平面法兰、螺纹联接、承插联接的胶封。
二、动密封的分类、特点及使用
1、接触式密封垫
（1）毛毡密封
原理、特点：在壳体槽内填以毛毡圈，以堵塞泄漏间隙，达到密封的目的。毛毡具有天
然弹性，呈松孔海绵状，可储存润滑油和防尘。轴旋转时，毛毡又将润滑油从轴上刮下反复
自行润滑。
应用：一般用于低速、常温、常压的电机、齿轮箱等机械中，用以密封润滑脂、油、粘
度大的液体及防尘，但不宜用气体密封。适用转速：粗毛毡， Vc≤3m/s；优质细毛毡且轴经
1 : .
操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰
≤10m/s 。温度不超过 90℃；压力一般为常压。
（2）软填料密封
原理、特点：在轴与壳体之间充填软填料（俗称盘根） ，然后用压盖和螺钉压紧，以达到
密封的目的。填料压紧力沿轴向分布不均匀，轴在靠近压盖处磨损最快。压力低时，轴转速
可高，反之，转速要低。
应用：用于液体或气体介质往复运动和旋转运动的密封，广泛用于各种阀门、泵类，如
水泵、真空泵等。选择适当填料材料及结构，可用与压力≤35MPa、温度≤600 ℃、和速度≤
10m/s中。
（3）挤压型密封
原理、特点：挤压型密封按密封圈截面形状分有 O 形、方形等，以 O 形应用最广。挤压
型密封靠密封圈安装在槽内预先被挤压，产生压紧力，工作时，又靠介质压力挤压密封环，
产生压紧力，封闭密封间隙，达到密封的目的。结构紧凑，所占空间小，动摩擦阻力小，拆
卸方便，成本低。
应用：用于往复及旋转运动。密封压力从 ×10-5 Pa 的真空到 400MPa的高压；温度达
-60~200 ℃；线速度为≤3~5m/s 。
（4）唇型密封
原理、特点：依靠密封唇的过盈量和工作介质压力所产生的径向压力即自紧作用，使密
封件产生弹性变形，堵住漏出间隙，达到密封的目的，比挤压型密封有更显著的自紧作用。
结构型式有 Y、V、U、L、J 形。与 O 形环密封相比，结构较复杂，体积大，摩擦阻力大，装
填方便，更换迅速。
应用：在许多场合下，已被 O形环所代替，因此应用较少。现主要用于往复运动的密封，
选用适当材料的油封， 可用于压力达 100MPa的场合。 常用材料有橡胶、 皮革、 聚四氟乙烯等。
（5）油封密封
原理、特点：在自由状态下，油封内径比轴径小，既有一定的过盈量。油封装到轴上后，
其刃口的压力和自紧弹簧的收缩力对密封轴产生一定的径向抱紧力，遮断泄漏间隙，达到密
封目的。油封分有骨架与无骨架；有弹簧与无弹簧油封安装位置小，轴向尺寸小，使机器紧
凑；密封性能好，适用寿命较长。对机器的震动和主轴的偏心都有一定的适用性。拆卸容易、
检修方便、价格便宜，但不能承受高压。
应用：常用于液体密封，尤其广泛用于尺寸不大的传动装置中密封润滑油，也用于封气
或防尘。
（6）涨圈密封
原理、特点：将带切口的弹性环放入槽中，由于胀圈本身的弹力，而使其外圆紧贴在壳
体上，涨圈外径与壳体间无相对转动。由于介质压力的作用，胀圈一端面贴合在涨圈的一侧
产生相对运动，用液体进行润滑和堵漏，从而达到密封。
应用：一般用于液体介质密封（因涨圈密封必须以液体润滑） 。广泛用于密封油的装置。
用于气体密封时， 要有润滑油摩擦面， 工作温度≤200 ℃，Vc≤10m/s 。压力：往复运动≤ 70MPa；
旋转运动≤ 。
（7）机械密封
原理、特点：光滑而平直的动环和静环的端面，靠弹性构件和密封介质的压力使其互相
贴和并作相对转动，端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。
应用：应用广泛。用于密封各种不同粘度、有毒、易燃、易爆、强腐蚀性和含磨蚀性固
体颗粒的介质，寿命可达 25000 小时，一般不低于 8000 小时。
2、非接触式密封
（1）浮动环密封
2 : .
博观而约取，厚积而薄发。——苏轼
密封靠作用在浮动环上的弹簧力和密封油压力与隔离环贴和而达到；轴向密封靠浮动环与轴
之间的狭小径向间隙对密封油产生节流来实现。结构简单，检修方便，但制造精度高，需采
用复杂的自动化供油系统。
应用：适用于介质压力＞ 100MPa 转速为 10000~20000r/min ；线速度为 100m/s 以上的流
体机械，如气体压缩机、泵类等轴封。
（2）迷宫密封
原理、特点：在旋转件和固定件之间形成很小的曲折间隙来实现密封。间隙内充以润滑
脂。流体经过许多节流间隙与膨胀空腔组成的通道，经过多次节流而产生很大的 能量损耗，
流体压头大为下降，使流体难于渗漏，以达到密封的目的。
应用：用于气体密封，若在蓖齿及壳体下部设有回油孔，可用于液体密封。适用于高速，
但须注意在周速大于 5m/s 时，可能使润滑脂由曲路中甩出。
（3）离心密封
原理、特点：借离心力作用（甩油盘）将液体介质沿径向甩出，阻止液体进入漏泄缝隙，
从而达到密封目的。转速愈高，密封效果愈好，转速太低或静止不动，则密封无效。结构简
单，成本低，没有磨损，不须维护。用于密封润滑油及其它液体，不适用于气体介质。
应用：广泛用于高温、高速的各种传动装置，以及压差为零或接近于零的场合。
（4）螺旋密封
原理、特点：利用螺杆泵原理，当液体介质沿漏泄间隙渗漏时，借螺旋作用而将液体介
质赶回去，以保证密封。结构简单，制造、安装精度要求不高，维修方便，使用寿命长。
应用：适用于高温、高速下的液体密封，不适用于气体密封。低速密封性能差，须设停
机密封。
（5）气动密封
原理、特点：利用空气动力来堵住旋转轴的漏泄间隙，以保证密封。结构简单，但要有
一定压力的气源供气。气源的空气压力比密封介质的压力大 - 。
应用：不受速度、温度限制，一般用于压差不大的地方，如用以防止轴承腔的润滑油漏
出。也用于气体的密封，如防止高温燃气漏入轴承腔内。气动密封往往与迷宫密封或螺旋密
封组合使用。
（6）水利密封
原理、特点：利用旋转的液封盘将液体旋转产生离心压力来堵住泄漏间隙，以达到密封
的目的。液封盘可制成光面，也可以制成带有径向叶片，以增大水的离心力，为了减小水封
盘两侧的高压区设有迷宫密封。
应用：可用于气体或液体的密封，能达到完全不漏，故常用于对密封要求严格之处，如
用于易燃，易爆或有毒的风机，在汽轮机上用以密封蒸汽。
（7）磁流体密封
原理、特点：微小磁性颗粒如 Fe O 悬浮在甘油等载流体上，得到的磁流体填充在密封腔
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内。壳体采用非磁性材料，转轴用磁性材料制成。磁极尖端磁通密度大，磁场密度高，磁流
体集中而形成磁流体圆形环，起到密封作用。可达到无泄露、无磨损，轴不需要高精度，不
需外润滑系统，但不耐高温。
应用：使用于高真空、高速度的场合。
第二节 机 械 密 封
机械密封也称端面密封。用于泵、釜、压缩机、液压传动和其它类似设备的旋转轴的密
封。
3 : .
人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗
机械密封是由两块元件（动环和静环）垂直于轴的、光洁而平直的表面相互贴合，并作
相对转动而构成的密封装置，它是靠弹性构件（如弹簧）和密封介质的压力在旋转的动环和
静环的接触表面（端面）上产生适当的压紧力，使这两个端面紧密贴合，端面间维持一层极
薄的液体膜而达到密封的目的，这层液体膜具有流体动压力与静压力，起着润滑和平衡压力
的作用。
机械密封一般有四个密封点，分别是端面密封点、静环与压盖端面之间密封点、动环与
轴（或轴套）配合面之间的密封点、压盖与泵壳端面之间的密封点。后三点是静止密封，一
般不易泄漏，第一点为端面相对旋转密封，只要设计合理即可达到减少泄漏的目的。
二、常用机械密封分类及适用范围
1、 按弹簧元件旋转或静止分
1）旋转式内装内流非平衡型单端面密封，简称：内装非平衡型。
特点：弹簧元件随轴旋转，受离心力作用易变形，影响弹簧性能，结构简单，径向尺寸
小。
应用：应用较广，多用于轴径较小、转速不高的场合（线速度在20M/S 以下）。
2）静止式外装内流平衡型单端面密封，简称：外装平衡型。
特点：弹簧元件不随轴旋转，不受离心力的影响，性能稳定，对介质没有强烈搅动，结
构复杂。
应用：用于轴径较大，线速度较高（大于 20M/S 以上）及转动零件对介质强烈搅动后容
易结晶的场合
2、 按静环位于密封端面内侧或外侧分
1）旋转式内装内流平衡型单端面密封，简称：内装平衡型
特点：静环