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，使补偿环紧密地贴合在非补偿环的端面，形成密封端面初始闭合力，当主机充满压力介质并开始工作时，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，实现流体的密封。
由补偿环、补偿环辅助密封圈、弹性元件、传动件、弹簧座、紧固件等组成的补偿组件，以及由非补偿环、非补偿静环辅助密封圈等组成的非补偿组件，共同组成一套完整的机械密封。
1）典型的旋转式（见图1）和静止式（见图）
2）机械密封基本结构
医疗器械制造展Medtec表示构成典型的旋转式机械密封的基本元件有：摩擦副（补偿环4、非补偿环3）、辅助密封圈（O形圈2、5）、传动件（推环6）、弹性元件（弹簧7）、弹簧座8、紧固件（紧定螺钉9）、防转销1及密封端盖11和密封腔10组成。
图1 机械密封基本结构（旋转式）
1-防转销 2-非补偿环辅助密封圈 3—非补偿环（静环） 4—补偿环（动环） 5-补偿环辅助密封圈 6-传动件 7-弹簧 8—弹簧座
9—紧定螺钉 10—密封腔 11—密封端盖
图2 机械密封基本结构（静止式）
1-弹簧座 2-防转套 3-弹簧 4-推环 5-补偿环辅助密封圈 6-补偿环（静环） 7—卡环 8—非补偿环（动环）
9—非补偿环辅助密封圈 10—密封腔
11—密封端盖 12—密封压盖
2）机械密封主要泄漏途径
当密封腔内充满有压的被密封介质时，由图1所示机械密封的泄漏点主要有4处：
泄漏点1：密封摩擦副端面处，称为主密封，是决定密封性能及寿命的关键密封点，据统计大约有80%以上的密封泄漏都是由此造成的。
泄漏点2：位于密封静环与压盖之间。
泄漏点3：位于密封动环与轴（或轴套）之间，称为机械密封的辅助密封，主要形式有：O形圈、V 形圈、矩形圈等。工作时辅助密封基本无相对运动，属相对静止的密封，但动环辅助密封圈对机械密封的追随性起着关键作用。
泄漏点4：位于密封腔与压盖之间的静密封，狭义讲不属于机械密封零件，主要形式有：O形圈、垫片等。
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1）主密封 端面密封副由补偿环和非补偿环（动、静环）组成，主要作用是其有一定的端面比压，使密封面贴合，防止被密封介质泄漏（见图1、图2）。
2）辅助密封 主要是对动、静环起浮动、缓冲密封作用（见图1、图2）。
3）传动件 主要作用是传递轴的转矩（见图1、图2）。
4）弹性元件 指弹簧、波纹管等起预紧、补偿作用并始终保持一定的弹力，用于克服补偿环辅助密封滑动时的摩擦力及端面密封副的摩擦力（见图1、图2）。
5）弹簧座 用于弹簧或波纹管轴向定位的零件（见图1、图2）。
6）紧固件 用于弹簧座轴向定位和紧固的零件（见图1）。
7）防转件 防止静环转动的零件（见图2）。
机械密封失效泄漏的原因分析
化工设备中使用的机械密封种类繁多，型号各异，但主要泄漏点有五处：
机械密封中流体可能泄漏的途径如图1中的A、B、C、D 四个通道。
不管哪种类型的机械密封，最主要的特点即密封面为垂直于旋转轴线的端面，也就是将极易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。所以，机械密封失效的主要形式是静、动环之间的磨损失效。动、静环端面摩擦副主要靠弹簧推力来压紧， 阻止泄漏。动、静环压得越紧越不易泄漏，但其间的摩擦力也随之增大，动、静环接触端镜面在较大摩擦力的作用下会很快磨损，最后失效泄漏。
工艺条件不稳定和安装不良造成的振动、设备抽空汽化瞬间断流都会导致机械密封动静环之间的液膜破坏，使机械密封在无润滑条件下“干态”运行，密封环温度迅速上升，有的直接烧毁，有的当泵恢复正常工作状态时被急剧冷却，形成热冲击而碎裂。冲洗流体与冲洗条件不良也会形成热冲击，导致密封环出现径向裂纹，加剧动静环的磨损失效。同时，当石墨环超过使用温度，其表面会析出晶体，在温度较高的摩擦副附近发生炭化，其微粒进入摩擦副使动静环急剧磨损失效。
动静环密封圈装配歪斜；与密封圈相配合的轴或轴套表面光洁度不够，或配合尺寸过小；密封圈与密封介质发生物理或化学反应，腐蚀变形、老化等，均可导致泄漏。
在装配机械密封前机封组件清洗不洁净，组件碰伤或划伤；装配不到位；弹簧装偏、紧固螺钉没紧固；拆卸时损坏等，都是机械密封提前失效的原因。
由于在化工装置中工艺介质特性的多样性，机械密封设计选用不当，使密封端面比压偏小、偏大或密封材质冷缩性较大等，极易使机械密封失效而导致其泄漏。
根据上述分析，延长机械密封使用寿命应采取以下措施和检修方法。
调整弹簧的压缩量就是调整机械密封的端面比压，关系到密封性能及使用寿命的重要参数，与密封的结构型式、弹簧大小和介质压力有关。端面比压过大将损坏摩擦副；比压过小则易泄漏，往往由厂家给定一个适合的范围，一般按3～6kg/cm2取值。弹簧的自由长度A，弹簧刚度K（产生单位压缩量时承受的载荷），规定要求的比压P，这些都是厂家给定的参数。压缩后尺寸为B，则P/(A-B)=k，得出B=A-P/k，这就是弹簧安装压缩后的尺寸。如果弹簧安装后的尺寸过大，可在弹簧座与弹簧之间增加调整垫的厚度，尺寸过小则减少调整的厚度，调整垫的厚度用千分尺量取。
动环密封圈过紧有害无益，一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过早泄漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工作状况变化频繁时无法适时进行调整；三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。为保证动环的浮动性，其内径比轴径大0.5～1mm，用以补偿轴的振动与偏斜，但间隙不能太大，否则会使动环密封圈卡入而造成机械密封机械性能的破坏。密封圈的松紧程度以涂上润滑剂后能以一只手用力压入为准。
静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果会好些，但过紧将导致：一是引起静环密封因过度变形，影响密封效果；二是静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；三是安装、拆卸困难，极易损坏静环。因此，静环的内径一般比轴径大1～2mm ，密封圈的松紧程度以涂上润滑剂后能以双手用力压入为准。手能较轻压入则太松，双手用力压不进则太紧。
相对而言，使用新机械密封的效果好于旧的，但新机械密封的质量或材质选择不当时，配合尺寸误差较大会影响密封效果。在聚合性和深透性介质中，静环如无过度磨损（当密封面出现裂纹、掉角、划痕、麻点、飞边及偏磨，划痕、麻点贯穿整个密封端面时称为过度磨损），还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态，使聚合物和杂质沉积为一体，起到了较好的密封作用。
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