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软填料密封 【摘要】 本文主要叙述了软填料密封的结构和密封原理、软填料密封的正确安装及合理使用方法、软填料密封常见故障及分析。 【关键词】 软填料密封 结构及原理 安装 故障分析 包胶泵在我厂应用比较广泛，其泵轴密封即软填料密封属于动密封，但在日常的维护和使用当中，我们只是凭经验干活，对一些问题认识不足，甚至有些工作方法是完全错误的，这就导致了泵轴处经常存在泄漏，这不仅影响包胶泵的工作性能，而且由于大量泄漏污染环境。密封主要属于动密封。它包括填料密封、机械密封、动力密封以及其他密封。 密封技术几乎涉及各个工业部门，密封种类很多，工作原理各不相同，大致可分为两大类：静密封和动密封。静密封是指两个相对静止的零件的结合面的密封，如各种容器、设备、管道法兰接合面的密封，阀门的阀座、阀体以及各种机器的机壳接合面的密封等；动密封是指两个相对运动的零件的接合面之间的密封，如阀门的阀杆与填料函，泵、压缩机等的螺旋杆、旋转轴或往复杆与机体之间的密封等。 基本结构和密封原理 它由压盖螺栓、压盖、封液环、软填料、填料函、以及底衬套组成。软填料装在填料函内，压盖通过压盖螺栓轴向预紧力的作用使软填料产生轴向压缩变形，同时引起填料产生径向膨胀的趋势，而填料的膨胀又受到填料函内壁与轴表面的阻碍作用，使其与两表面产生紧贴，间隙被填塞而达到密封。即软填料是在变形时依靠合适的径向力紧贴轴和填料函内壁表面，以保证可靠的密封。 为了使沿轴向的径向力分布均匀，采用中间分液环将填料函分成两段。为了使软填料有足够的润滑和冷却，往分液环入口注入润滑性液体（封液）。为了防止填料被挤出，采用具有一定间隙的底衬套。 在软填料密封中，液体可泄露的途径有三条， 1流体穿透软填料本身的缝隙而出现的渗漏。一般情况下，只要填料被压实，这种渗漏通道即可堵塞。高压下，可采用流体不能穿透的软金属或塑料垫片和不同编织填料混装的办法防止渗漏。 2流体通过软填料与箱壁之间的缝隙而渗漏。由于填料与箱壁间无相对运动，压紧填料较易堵住泄露通道。 3流体通过软填料与运动的轴之间的缝隙而渗漏。 显然，填料与运动的轴之间因有相对运动，难免存在微小间隙而造成泄露，此间隙即为主要泄露通道。填料装入填料函以后，当拧紧压盖螺栓时，柔性软填料受压盖的轴向压紧力作用产生弹塑性变形而沿径向扩展，对轴产生压紧力，并与轴紧密接触。但由于加工等原因，轴表面总有些粗糙度，其与填料只能是部分贴合，而部分未接触，这就形成了无数不规则的微小迷宫。当有一定压力的流体介质通过轴表面时，将被多次引起节流降压作用，这就是所谓的“迷宫效应”，正是凭着这种效应，使流体沿轴向流动受阻而达到密封。填料与轴表面的贴合、摩擦，也类似于滑动轴承，故应有足够的液体进行润滑，以保证密封有一定的寿命，即所谓的“轴承效应”。 显然，良好的软填料密封即是“轴承效应”与“迷宫效应”的综合。适当的压紧力使轴与填料之间保持必要地液体润滑膜，可减少摩擦磨损，提高使用寿命。压紧力过小，泄漏严重，而压紧力过大，则难以形成润滑油膜，密封面呈干摩擦状态，磨损严重，密封寿命将大大缩短。因此如何控制合理的压紧力是保证软填料密封具有良好密封效果的关键。 由于填料是弹塑性体，当受到轴向压紧后，产生磨擦力致使压紧力沿轴向逐渐减少，同时产生的径向压紧力使填料紧贴于轴表面而阻止泄露。径向压紧力的分布是由外端（压盖）向内端，先是急剧递减后趋平缓，被密封介质压力的分布是由内端逐渐向外端递减，当外端介质压力为零时，则泄露很少，大于零时泄露较大。由此可见填料径向压力的分布于介质压力的分布恰恰相反，内端压力最大，应给予较大的密封力，而此时填料的径向压紧力却是最小，故压紧力没有很好发挥作用。实际应用中，为了获得良好的密封效果，往往增加填料的预紧力，也即在靠近压盖端的2～3圈填料处使径向压力最大，当然摩擦力也就最大，这就导致填料和轴之间产生异常磨损，可见填料密封的受力状况很不合理。另外，整个密封面较长，摩擦面积大，发热量大，摩擦功耗也大，，如散热不良，易加快填料和轴表面的磨损。因此，为了改善摩擦性能，使软填料密封有足够的使用寿命，则允许介质有一定的泄露量，保证摩擦面上的冷却与润滑。一般旋转轴用软填料密封的允许泄露率见表1 表1 允许泄露率 （ml/min）c 填料尺寸要与填料函和轴的尺寸相协调，对不符合规格的要考虑更换。 d 安装完后，用手适当拧紧压盖螺栓的螺母，然后用手盘动，以手感适度为宜，再进行调试运转并允许有少量泄露，但随后应逐渐减少，若泄露量仍然较大，可适当拧紧螺栓，但不能拧的太紧，以免烧轴。 e 已经失效的填料密封，如果原因是填料，可采用更换或添加填料的办法来处理，使之正常运转。 软填料的安装 a清理填料函。在更换新的密封填料前必须彻底清理填料函，清除失效的填料。清除后，还必须进行清洗或擦拭干