渣浆泵的泵送介质中，固体颗粒大。介质流过泵设备时，对泵件和密封零部件表面产生一定的腐蚀和磨损。腐蚀和磨损的综合作用，破坏了零件的几何形状，加剧了设备的早期失效。几乎全部卧式渣浆泵的轴封都采用机械密封。因此机械密封成为卧式渣浆泵设备中的关键部件。

　　首先，机械密封的结构设计要满足泵的总体设计要求，即保证在泵运转过程中，对泵轴部位的料浆封堵要可靠、无泄漏。考虑泵设备转子的轴向调整要求，机械密封应允许转子的轴向调整。

　　其次，由于泵腔的压力和介质温度，机械密封应在摩擦副的端面之间形成足够厚度的液膜，既能住抵抗泵腔压力，又对摩擦副端面进行润滑和冷却，有效防止摩擦副发生干摩擦。

　　第三，由于泵输送的介质含有大量的固体颗粒并且具有一定的浓度，在机械密封部件的外围泵腔中，受叶轮叶片的扰动影响，导致该部位腔体的介质压力和流速容易发生紊流现象。机械密封的结构设计应当有效防止浆体在机械密封周围的沉淀，破坏和阻止摩擦副的形成，这对泵腔的结构设计也提出了要求。

　　第四，机械密封的结构件如动环和精环的座体、O 型密封密封等橡胶件、摩擦副的材质应当和泵的过流零部件具备同等耐磨、耐腐蚀的要求。

　　第五，受泵启动和设备停车的影响，在摩擦副之间尚未形成稳定的液膜之前或者稳定液膜破坏的瞬间，会有少量的浆体穿越摩擦副端面进入到机封摩擦副与轴套之间。这些浆液如果不及时排除，会在摩擦副根部发生堆积，甚至进入到弹簧座体，过量的浆液的堆积影响弹簧的弹性，进而影响摩擦副的比压。因此，机械密封应设计有合理的冲洗装置，及时排除这部分浆体。

　　第六，由于泵输送的浆液具有一定的温度，同时，摩擦副的端面动静环相对摩擦产生摩擦热，如果摩擦副温度过高，会加速周围的密封胶件的老化，综合本条和前条因素，应计算确定合理的冲洗水量。

　　第七，机械密封除了满足静压要求外，还要满足具备足够的制造精度要求，并具备足够的运转精度，具备一定的运转可靠性。

　　机械密封的原理

　　机械密封依靠弹性元件提供弹力，克服补偿环辅助密封圈与轴之间的摩擦力，使补偿环端面与非补偿环端面紧密贴合，形成密封端面初始闭合力。当泵充满压力介质并开始工作的时候，可使密封端面产生闭合力，从而使密封端面达到合理的比压，实现密封泵腔内介质轴向泄漏的目的。典型的机械密封构件（图2-2）及作用。

　　密封端面：密封端面由动环和静环组成，主要作用是在一定端面比压的作用下，密封面贴合，防止密封介质的泄漏。

　　辅助密封圈：主要对动环和静环起缓冲、浮动和密封的作用。

　　弹性元件：起预紧和补偿作用，始终保持一定弹力，同时用于克服动环辅助密封圈滑动时的摩擦力和密封端面的摩擦力。

　　弹簧座：用于固定弹性元件轴向位置的零件。

　　传动件：主要作用是传递一定扭矩。

　　紧固件：紧固弹簧座的轴向位置。

　　防转件：防止静环圆周运动。

　　机械密封的类型和结构特点

　　基于识别和选用的方便性考虑，按作用原理和结构及密封参数将机械密封分类如下。

　　a)  按密封端面的对数分类

　　按密封端面的对数可分为：单端面机械密封、双端面机械密封和多端面机械密封。

　　单端面机械密封结构简单，制造和拆卸容易，一般不需要外供封液系统，而需要自冲洗或者外加的冲洗系统，延长机封的使用寿命。适用于一般液体场合，与其他辅助装置配合时，可用于高温、高压、含悬浮颗粒液体等场合。

　　双端面机械密封又分为轴向双端面机械密封和径向双端面机械密封。密封腔内通过注入高于介质压力0.05-0.15MPa 的外供封液，起润滑密封端面和堵封的作用，

　　结构复杂，需要设置外接高压冲洗水系统。适用于高温、腐蚀性或含腐蚀性颗粒、润滑性差的介质，以及易燃、易爆、易挥发、易结晶、有毒等介质。

　　多端面机械密封由两对以上的密封端面组成，结构复杂。适用于特殊介质（易泄漏、有毒性、有辐射的介质）及特殊场合（对环境安全要求及其严格的场合）。

　　b)  按介质作用在端面的载荷程度分类

　　按介质作用在端面的载荷程度分为：平衡型机械密封和非平衡型机械密封。

　　平衡型机械密封又分为部分平衡式和过平衡式。此类机械密封结构比较复杂，端面比压随液体压力增高增加缓慢，有利于改善端面磨损情况。适用于介质压力较高的场合。

　　非平衡型机械密封的结构简单，在较高液体压力下，随端面比压增加，容易引起磨损。适用于介质压力较低的场合。

　　c)  按弹簧是否与介质接触分类

　　按弹簧是否与介质接触分为：内装式机械密封和外装式机械密封。

　　内装式机械密封的受力状态好、泄漏量小，冷却与润滑条件好。适用范围比较广，常用于介质无强腐蚀性及不影响弹簧元件性能的场合。

　　外装式机械密封的泄漏量大，使用工作压力低。适用于强腐蚀性介质或易结晶而影响弹簧等性能的场合，也适用于粘稠介质及介质压力低的场合。

　　d)  按介质的泄露方向分类

　　按介质泄漏方向分为：内流式机械密封和外流式机械密封。

　　内流式机械密封是静环装于密封端盖内侧，适用范围广。多用于内装式密封，适用于含固体悬浮颗粒介质及介质压力较高的场合。

　　外流式机械密封是静环装于密封端盖外侧。多用于外装式密封，能加强密封端面的润滑，但介质压力一般低于1MPa。

　　e)  按弹簧的运转状态分类

　　按弹簧的运转状态分为旋转式机械密封与静止式机械密封。

　　旋转式机械密封的结构简单，径向尺寸小，弹性元件容易受离心力作用而产生变形。适用范围广，多用于轴径小，转速不高的场合（线速度小于25m/s 的场合）。

　　静止式机械密封的结构复杂，弹性元件基本不受离心力的影响，性能稳定。适用于轴径大，线速度较高的场合（线速度大于25m/s 的场合）及转动零件对介质强烈搅拌后容易结晶的场合。

　　f)  按弹性元件的类型分类

　　按弹性元件的类型分为弹簧式机械密封和波纹管式机械密封。 弹簧式机械密封制造简单，适用范围受密封圈材质的限制。适用范围广。

　　波纹管式机械密封不需要辅助密封圈，适用范围不受辅助密封圈的影响。适用于高温或腐蚀性介质的场合。

　　g)  按弹簧个数的分类

　　按弹簧个数分为单弹簧式机械密封与多弹簧式机械密封。

　　单弹簧式机械密封安装简单，但更换时需要拆下密封装置，密封端面受力不均匀，在高速下弹簧受离心力影响大。适用于轴径较小，载荷较小，有强腐蚀性介质的场合，并需注意轴的旋转方向和弹簧旋向应一致。

　　多弹簧式机械密封安装复杂，更换弹簧时不需要将密封装置拆下，端面受力均匀，受离心力影响小。适用于轴径大，载荷大，条件苛刻的场合。

　　h)  按密封端面是否接触的分类

　　按密封端面是否接触分为接触式机械密封和非接触式机械密封。

　　接触式机械密封结构简单，泄漏量小，但磨损、功耗和温升大。适用范围广。

　　非接触式机械密封的功耗和温升小，正常工作时无磨损，可实现零泄漏或零溢出。适用于特殊场合或要求条件下使用。