可控式机械密封的结构设计是1种可控式机械密封设计，其基本结构同传统机械密封相似。首先将压紧弹簧设计成不随轴转动的静止型式，以消除轴高速旋转时离心力的影响；静环设计成轴向浮动，在弹簧力的作用下轴向窜动，使摩擦副始终保持接触；动环随轴转动并轴向固定；在静环内靠近摩擦面的地方植入温度传感器，同样在密封腔中也植入温度传感器，两个传感器信号经转换器转换后接入外部处理器；在静环后部增加一系列由铜电极构成的压电片作为执行元件，执行元件接受由处理器来的电压信号，当电压升高时轴向膨胀，产生推力，反之在轴向收缩，推力减小。

　　摩擦副在执行元件的推力、弹簧力、、摩擦力、惯性力等的作用下实现力的平衡。可控式机械密封的工作原理是温度传感器感知密封面及密封腔里介质的温度，在外部处理中进行减法运算，并与存储器中的温度值进行比较，若摩擦副温升或单一的温度超过规定值，说明摩擦副受到的压紧力过大，处理器将发出指令降低执行元件的电压，减小执行元件对静环的作用力。相反，若两传感器的温度相差过低，说明密封副之间的贴紧力过小，密封有可能产生较大的泄漏，处理器就会发出指令增加执行元件的电压，执行元件电压升高就会产生轴向膨胀增加对静环的推力，使密封面相互贴紧，防止泄漏。

　　控制系统施加于执行元件的电压的时间和大小由处理器来决定。温度传感器信号由数字和A/D转换器初步处理后进入微处理器，微处理器执行各种计算和逻辑分析任务，由存储于存储器中的控制指令和控制参数决定执行命令<2>。如所示。

　　控制系统为了处理操作条件和环境等的诸多变化，可以采用修改式控制指令。这个指令搜寻并且保持工件装置的*佳泄漏量，尽可能地减小摩擦副的磨损。为了找到*佳工作点，指令首先在执行元件上施加一个大电压，将摩擦副完全接触及泄漏量为零时作为基准点，然后指令慢慢地降低执行元件的电压值，并计量密封的泄漏量，当达到*佳泄漏量时该工作点确定为*佳工作点，并存储到存储器。

　　指令系统控制指令可以设计成5种工作模式，如所示，每一种模式对应一种工作状态。初始化模式在轴转动时即启动，这种模式下系统施加一个较小的电压降低密封面之间的力，以防止液膜没有建立起来时摩擦面过热，然后进入搜索模式，电压增加，经过短时振荡调整，系统就进入*佳工作模式。*佳模式工作后，系统自动进入监测模式监测系统的工作情况，一旦工作条件发生变化即传感器温差发生变化，系统由监测模式自动进入搜寻模式，重复上述步骤，直到系统在*佳模式下运行。为防止异常情况的发生，所有工作模式均可自动进入错误工作模式，即当温差或单一温度超过规定值时系统报警并启动关闭程序。

　　结束语1）可控式机械密封将机械密封和自动控制相结合，变机械密封的被动适应操作条件和环境的变化为主动适应，可大大提高装置的工作可靠性和使用寿命。尤其是对于要求较高的热电厂的锅炉给水泵、汽轮机、化工用泵尤为适用。虽然装置较为复杂，成本相对较高，但从综合经济性能考虑，效益比较明显。2）改变结构设计和工作模式可以适用于诸如可控间隙机械密封等其它密封型式。3）以上设计仅限于理论层面的探讨，有待实践验证，但依据当今机械及微电子工业的发展，技术上不难实现。