密封件的摩擦,尤其是密封件引起的迟滞爬行现象可通过改变材料的化学成分有目的的施加影响。在改变密封件材料的过程中,设计人员必须牢牢把握密封件磨损和挤压性能的变化。
几乎所有由弹性体材料和热塑性材料制造的密封件在静止后都会出现较大的静摩擦。引起静摩擦的原因有很多种,而主要原因还是在于材料本身。另外,密封件密封唇的几何形状对运动方向变化时的反应以及润滑材料和滑动表面的情况也对静摩擦的大小有着较大的影响。
机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。其中动环和静环的端面组成一对摩擦副,动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。密封元件起密封动环与轴的间隙B、静环与压盖的间隙C的作用,同时对泵的振动、冲击起缓冲作用。机械密封在实际运行中不是一个孤立的部件,它是与泵的其它零部件一起组合起来运行的,同时通过其基本原理可以看出,机械密封的正常运行是有条件的,例如:泵轴的窜量不能太大,否则摩擦副端面不能形成正常要求的比压;机械密封处的泵轴不能有太大的挠度,否则端面比压会不均匀等等。只有满足类似这样的外部条件,再加上良好的机械密封自身性能,才能达到理想的密封效果。合理地设计轴向力平衡机构,使之能够真正充分地平衡掉轴向力,给机械密封创造一个良好的条件。对于一些电厂、石油、化工等领域应用的重要产品,在产品出厂之前,必须做到台台试验检测和发现问题和解决问题。有些重要的泵可以在转子上设计一个轴向测力环,对轴向力的大小进行随时监测,发现问题及时解决。
在条件允许的情况下,尽量设计辅助冲洗系统。冲洗压力一般要求高于密封腔压力0107~011MPa,如果输送介质属于易汽化的,则应高于汽化压力01175~012MPa。密封腔压力要根据每种泵的结构型式、系统压力等因素来计算。轴封腔压力很高时或者压力几乎接近该密封使用极限,也可由密封腔引液体至低压区,使轴封液体流动以带走摩擦热。