机械密封外流式密封结构往往用于密封腔小，规格较小的泵上使用。而对其端面性能的研究，由于密 封动静环受力方向的不同，在使用压力较高的岗位基本上没有成熟的经验可以借鉴。本文是通过攻关对实验过程中大气侧机封失效的一些现象的分 析，并借鉴有限元对其受力进行进一步的分析确认，最终找到了外流式机封受力变形和控制这些变形避免机封失效的方法。并最终得到了具有指导意义的结论，
下面对这一结论进行实验过程阐述
为了增加实验的难度，我们决定在上面的密封腔内设计外流式机封动静环的尺寸。以期在这种苛刻的条件下，得出更有价值的理论依据?由于密封腔尺寸的限制，机封动静环的没计非常困难：尤其是大气侧的动静环，由于要承受2MPa的压力，所以没汁参数的选择是否准确，直接关系到此次攻关实验的成败。在没汁过程中，我们结合以前的经验，在有限的空间内尽可能地增加了石墨动环的轴向和径向尺寸，以期望动环的整体强度增加，以克服高压对密封端面造成的变形。对于静环的设计，我们参考了国外的一些经验，增加了静环的强度，并将其设计成整体硬环，以减小其变形的可能性。
我们按照此结构进行了静压和运转实验，在静压打到l()公斤时，大气侧机封出现了少量泄漏，而当压力升到20公斤时密封出现大量泄漏。在这种情况下，我们将机封的压力凋整到9公斤状态下进行了运转，无泄漏，机封的运转状态良好，端面摩擦痕迹均匀，密封腔的温升较低，说明密封的摩擦热也比较合理。这些结论证明了，除耐压能力还不能达到设计要求外，其他的设计参数还是比较合理的。于是我们将改造的工作重点都集中在提高机封的耐压性能上来。对拆下的密封进行了端面的推研，结果发现，石墨动环发生可见的变形，而sIc静环无可见变形。这说明，我们的这版结构虽然在设计时已经对动静环的尺寸进行了优化，但是，对于石墨动环来说其强度仍不足以弥补压力对端面造成的压力变形。而且，从机封的运转痕迹看，密封端面的接触痕迹是明显的内圆接触：这说明石墨动环在受压后端面处明显向外翻转，最终造成机封的失效：为了验证买验分析结果并解决这一难题，我们对大气侧机封动环进行了有线元的受力分析。
从受力分析上可以看出，石墨动环内力对它造成的影响非常明显：而且变形的趋势和我们根据实物分析得出的结论完全一致。这也为我们利用有限元进一步对密封端面进行优化提供了理论依据。
设计改进——如何控制动环石墨环的变形趋势，使端面在受压后仍然处于平直的接触面，成为了我们这次改进能否成功的关键。在不改变其它零件的前提下，为了减小石墨环受内力造成的变形，决定对石墨环进行厚壁镶嵌以增加石墨环的强度。并且我们对改进后的结构首先进行了有限元分析，以验证这种结构是否能改善原有的受力变形情况。对改进前后有限元的分析的结沦进行对比，可以明显看出，调整后的镶嵌动环结构较调整前的整体动环在受相同压力的情况下．端面变形要小得多。这说明，通过动环外径镶嵌金属，可以有效地增强动环的强度，克服压力对密封端面造成的变形。根据这一结论，我们重新加工了动环，并进行了实验。在这次实验中，当静压打到22KG时密封无任何泄漏．这说明，密封的改进是有效的。于是我们又在20KG的压力下进行了运转实验，效果也非常理想，达到了预期的效果。
