离心泵机械密封的原理是什么？

机械密封是用于密封旋转轴与静止泵腔的机械部件。

既然叫做密封，那么我们先科普一下什么是泄漏，贴一个标准答案先。

一般泵用密封的问题集中在机体内外存在压差上，这个是没办法消除的。但是密封并不是完全去除泄漏，而是将泄漏控制在大家可以接受的范围内。普通机械密封的泄漏量国家标准规定为3-5ml/h，这个还是比较容易做到的。

机械密封在国家标准中的定义（GB5894-86）如下：

由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

布赫特在《工业密封技术》一书中是这样解释的：

贴图涨人品：

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静环（Seat）与动环（Seal Face）接触的端面间隙，是主要密封面，它决定了机械密封的摩擦、磨损和密封性能的关键，同时也决定了机械密封的使用寿命。

如图上图所示，动环（Seal Face）由弹簧加载轴向可以自由移动，以保持与静环（Seat）接触。轴向移动性允许对磨损、偏心和轴的热位移自动补偿。O形圈起辅助密封作用，可以起到径向密封和缓冲作用，使整个密封在径向不发生刚性接触。静止情况下，动环和静环的研磨端面处于机械接触，但是当轴旋转时，复杂的摩擦作用发生在端面和被密封流体之间。

机械密封的大多数主要特性是其控制密封功能、摩擦力、磨损和寿命的自动界面润滑机理。一切取决于穿过界面并建立润滑膜的液体以便密封在实际无接触（通常是混合磨擦，介于干摩擦和完整液膜之间的润滑摩擦状态）条件下运行。

在腔体压力作用下介质穿过密封摩擦副端面；表面张力和离心力在此时影响不大。随着流体径向流过端面，流体压力持续下降直到它达到外部背压（一般为大气压力），此压力作用类似于流体静压轴承的承载功能。密封承载能力取决于压差和界面间隙的形状变化，数学分析比较复杂，可参考机械密封相关书籍，如顾永泉、蔡仁良等人的书。

当密封旋转时，端面内的剪切流与端面剩余高度变化相互作用产生流体动压，该压力场具有流体动压轴承类似的承载功能，并取决于介质粘度、转速和端面间隙变化。

正常条件下，流体动压流体动压场和流体静压场构成了密封运行时的承载能力，属于开启力部分，用于防止密封刚性接触。当开启力和闭合力偏离平衡时，端面分开自动适应，或者出现大量泄漏。