机械密封的润滑

2025年09月30日更新

在液体里工作的机械密封，大多靠动、静环摩擦面之间的液膜润滑——这层液膜是保证密封稳定运转、用得久的关键，没它不行。动、静环之间的摩擦会因为条件不同，出现四种情况：（1）干摩擦：滑动面上没液体进去，也就没液膜，只有尘土、氧化层或者吸附的气体分子。动、静环一转，肯定发热、磨...

在液体里工作的机械密封，大多靠动、静环摩擦面之间的液膜润滑——这层液膜是保证密封稳定运转、用得久的关键，没它不行。

动、静环之间的摩擦会因为条件不同，出现四种情况：（1）干摩擦：滑动面上没液体进去，也就没液膜，只有尘土、氧化层或者吸附的气体分子。动、静环一转，肯定发热、磨损变严重，最后漏液。（2）边界润滑：要是动、静环之间压力太大，或者液体没法在摩擦面形成好的液膜，液体就会从间隙里挤出去。因为表面不是平的，凹凸不平，凸的地方会接触磨损，凹的地方还留着液体的润滑性，这就是边界润滑——磨损和发热中等。（3）半液体润滑：滑动面的凹坑里有液体，接触面之间维持一层很薄的液膜，发热和磨损都比较轻。而且液膜出口处的表面张力会限制液体漏出来，效果不错。（4）完全液体润滑：如果动、静环之间压力不够，间隙变大，液膜变厚，这时候没有固体接触，也就没摩擦，但缝隙太大，根本密封不住，漏得厉害——除了受控膜机械密封，实际用的时候一般不允许出现这种情况。

实际用的时候，机械密封的动、静环大多处于边界润滑或半液体润滑状态——半液体润滑是*好的，摩擦系数小，磨损和发热都让人满意，密封效果也*优。

想让机械密封工作得好，得综合考虑介质特性、压力、温度、滑动速度这些因素，但还有几个关键点：选合适的动、静环压力，设计合理的润滑结构，提高摩擦表面的质量——这些都能保证密封有效。

以下是几种常见的强化润滑结构：

1. 端面偏心：普通机械密封的动环、静环中心和轴中心线是一条线的。要是把其中一个环的端面中心跟轴中心线偏移一点，旋转的时候就能把润滑液带到滑动面里润滑。但偏心不能太大——高压情况下，偏心会让端面压力不均匀，磨损也不均匀；高转速密封别用动环做偏心环，不然离心力不平衡，机器会震动。

2. 端面开槽：高压、高转速的机械想保持液膜很难——高压和高速产生的摩擦热容易把液膜破坏。这时候开槽强化润滑特别有效。动环或静环都能开槽，一般开在更耐磨的材料上，但别同时开，不然润滑效果变弱。还要注意：如果液体是顺离心力流（外流式），槽开在静环上，避免离心力把脏东西带到摩擦面；要是逆离心力流（内流式），槽开在动环上，离心力能把脏东西从槽里甩出去。槽的形状有矩形、楔形啥的，别太多也别太深，不然漏得更多。

3. 静压润滑：就是把有压力的润滑液直接通到摩擦面里润滑——润滑液得用单独的液源，比如液压泵。这股压力能和机械内部的流体压力对抗，这种形式也叫流体静压力密封。

如果是气体介质的机械密封，得想办法建立气膜润滑——比如用气体静压受控膜密封，或者用固体润滑（选自润滑材料做动、静环）。要是条件允许，*好把气体介质换成液体的，又好润滑又好密封。