机械密封技术的发展趋势

摘要：在科学和技术上，密封技术领域是设计水平的重要体现。我们国家特别重视航空航天的发展，在密封技术上更是达到国际一流水平。例如，密封要求苛刻的航空航天发动机，就需要先进的密封设计。机械密封技术的设计水平和运行经济性是决定机械密封领域水平的重要参考标准。近些年来，机械密封技术已经涉及到各行各业，为提高和掌握机械密封技术，我们就必须了解机械密封技术的原理。特此本文介绍了机械密封技术的原理与机械密封技术优点及缺点，并大胆预测了未来机械封装技术趋势。

关键词：机械;密封;技术

引言

机械密封技术在许多领域都有很广泛的涉及，无论是船舶，还是航空航天。随着科学技术的发展，机械密封技术也越来越受到重视，。因为在很多苛刻条件下，机械密封技术能够起到关键性作用，所以需要大力发展机械密封技术。在现代机械设计过程中，产品的密封性已然成为了大家需要考量的问题。机械密封技术通常都是采用迷宫密封、刷式密封或者蜂窝密封的技术原理，然后结合流体的动力学规律，再通过巧妙的设计机械结构，就能达到提高机械的防护性能。

1.机械密封设计的原理

机械密封技术是保证产品密封性的关键技术，近些年来，机械密封技术已经越来越走向成熟，并且走进了我们的日常生活，例如，防水手机和防水手表，其设计思路也是机械密封技术领域的一小部分。密封技术主要是针对旋转对象而设计的。在旋转的机械装置内，最核心的元件为传动轴，也是传动轴的存在，机械运转过程会留有空隙。机械密封技术就是减少机械内部的空隙。常用的解决措施为在机械空隙处加装密封环或者涂抹防护油。密封环的作用是在紧密贴合润滑与设备的情况下，隔离传动轴与设备间的润滑介质。密封环能够不损伤机械设备，同时密封设备。机械密封技术是轴端密封技术发展中的一种，是一种非接触型密封技术。机械密封技术与迷宫密封、浮环密封和干气密封是现代密封技术中主流的密封方式。机械密封的结构多种多样，一般的结构为通过密封安装后，可以依靠弹簧的弹力，借助密封圈来弥补摩擦阻力，使辅助端面紧紧的贴合在补偿环的端面。密封装置开始工作时，密封腔内流入流体，进入腔内的流体可以产生轴向推力，这样一来，密封端面会牢牢贴合机械面。

2.机械密封的优点与缺点

机械密封具有以下几种优点，

1.良好的机械密封：泄漏量可以降低为 3 mL/h至5mL/h;与螺旋密封相比，泄漏量少得多。

2.长的使用寿命：与橡胶油封相比，机械密封寿命明显增加。

3.一次到位：机械密封存在补偿结构，因此，一次安装就好，不需要像填料密封一样，节省了多余的调整。

4.磨损小：填料密封有接触端面接触面积比较大，而机械密封的端面接触面积小，两者之间摩擦损耗有很大的不同，填料密封损耗仅为填料密封20%～30%。

5.轴（轴套）表面不易磨损：由于机械密封与轴（轴套）的接触部位几乎没有相对运动，因此对作轴（轴套）的损伤较小。

6.稳定性强，耐挤压：机械密封采用波纹管式和全补偿式设计，在应对外力碰撞时，可以有很好的抗压性。

7高性能：在机械设计过程中，挑选匹配的摩擦材料和合理的结构形式，结合密封过程原理，可以大大提高机械密封性能。

当然，机械密封也存在以下几种缺点

1.机械密封结构相对复杂：机械密封技术需要考虑材质、设计结构以及密封对象等因素。

2.更换难：相比其他密封技术而言，机械密封技术中的密封环更换很麻烦。

3.成本昂贵：机械封装技术较其他封装技术在性能上有很明显的优势，但是其价格是其他密封技术的数倍。

2.机械密封技术的发展趋勢

机械密封技术一直以来都是现代高新技术发展中非常重要的技术。为了提高机械密封技术，使其能够应对现代科学技术的要求，我们需要不断的提高密封性能的寿命及可靠性。目前，比较主流的机械装置，大多数都采用螺旋流转体结构设计，该结构比较复杂，但密封性能极好。当前，国际先进的机械密封技术也都大多采用螺旋流转体结构设计，可预见未来，机械密封技术仍然会朝着这方面前行。然而，机械密封技术仍然存在密封结构过于复杂、成本昂贵、更换难等问题。为了将此技术变得更加完善，就需要我们在以下四个方面做出突破。第一方面，在机械设计的结构上，应该在保证密封性能的前提下，尽量设计成比较简单的结构。这样的设计不仅能够方便维修，同时也能够节省耗材。例如，螺旋流转体内将多余的双端面改成单端面。在很多密封装置设计中，我们可以从极简的角度出发，设计出易于拆卸和集装式密封装置。另外，根据密封对象的不同，我们可以灵活的使用不同的机械密封技术，像面对精度不大的设备，我们可以使用橡胶隔膜式、带球面中间环差动式机械密封。第二方面，机械密封装置的选材上，我们不仅要考虑机械设备的需求，还要结合机械密封摩擦副材料的材质，假如，机械摩擦的副材料的两端分别为石墨与硬质合金，那么在选择密封圈的材质上尽量考虑橡胶材质。第三方面，机械密封装置一定要配套，当密封装置内部损坏时，不要使用不配套的元件进行替换，不然，会严重影响密封的性能及寿命。第四方面，机械密封装置成本比较高，在技术上进行突破，在不影响性能的情况下，降低产生成本。未来机械密封技术，一定会针对设计结构、成本控制、材质选取及使用规范等方面进行革新。机械密封技术的发展趋势，一定是以经济上占据优势，设计上更加人性化，产品性能上更加完善为首要目标，不断突破技术的瓶颈，使其在市场经济更具竞争力。

结语

目前，我们国家在机械密封技术上有着领先的优势，该项技术已经有了国际的认可。在机械密封技术的知识储备上，我们国家历经了半个世纪的发展，机械密封技术不仅在工业生产和人民生活上取得了新的突破，而且还在航空航天方面有着很强的实力。在机械密封技术的未来革新中，技术上必须要有所突破，成本控制上要更加合理，设备的硬件上要适应新时代的变化。只有不断创新，我们国家机械密封技术才能遥遥领先。

参考文献：

[1]王家伟.机械密封技术的发展趋势[J].民营科技，2015，09：30.

[2]柴民杰.我国机械密封技术及发展趋势[J].科技信息，2009，24：145.

[3]袁磊.金属波纹管静密封技术研究[D].南京理工大学，2008.

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