孙振华离心泵轴封常用结构型式及比较1.doc

第  PAGE 10 页 共  NUMPAGES 11 页 离心泵轴封常用结构型式及比较 孙振华 摘 要 本文扼要地介绍了离心泵的三种密封形式密封结构、工作原理、特点、使用范围及经济性。密封是离心泵的最重要的部件之一，其密封原理、结构形式、性能、经济性都会影响到离心泵的选型、使用、维护保养及经济性。 关键词 离心泵、填料密封、机械密封、动力密封、经济性分析 目 录 引言……………………………………………………………………………………03 1.填料密封……………………………………………………………………………03 2.机械密封……………………………………………………………………………04 3.动力密封……………………………………………………………………………06 4.性能、使用范围、经济性比较……………………………………………………08 5.离心泵密封的选型…………………………………………………………………09 6.结论…………………………………………………………………………………10 参考文献………………………………………………………………………………10 致谢……………………………………………………………………………………11 离心泵轴封常用结构型式及比较 孙振华 前 言 近年来密封技术的发展，密封理论的进步，使密封装置的性能日趋完善，然而在许多情况下，密封仍然是非常棘手和难以解决的问题。尤其是在离心泵这样的动态密封中，存在着许多相互矛盾和制约因素，诸如泄漏、摩擦、磨损、润滑和温度等方面，涉及到了有关流体力学、固体力学、材料科学和机械设计等许多领域的专门知识。下面就对离心泵的密封结构、工作原理、特点、使用范围及经济性进行分析。 1 填料密封 1.1 填料密封的原理 填料密封最早是以棉麻等纤维塞在泄漏通道内来阻止液流泄漏，主要用作提水机械的轴封。现代是将富有压缩性和回弹性的填料放入填料函内，依靠压盖的轴向压紧力转化为径向密封力，从而起到密封作用。这种密封方法称为填料密封。填料装入填料腔以后，经压盖对它作轴向压缩当轴与填料有相对运动时，由于填料的塑性，使它产生径向力，并与轴紧密接触。与此同时，填料中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成油膜。由于接触状态并不是特别均匀的，接触部位便出现“边界润滑”状态，称为“轴承效应”；而未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜，接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫，起阻止液流泄漏的作用，此称“迷宫效应”。这就是填料密封的机理。显然，良好的密封在于维持“轴承效应”和“迷宫效应”。也就是说，要保持良好的润滑和适当的压紧。若润滑不良，或压得过紧都会使油膜中断，造成填料与轴之间出现干摩擦，最后导致烧轴和出现严重磨损。为此，需要经常对填料的压紧程度进行调整，以便填料中的润滑剂在运行一段时间流失之后，再挤出一些润滑剂，同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。显然，这样经常挤压填料，最终将使浸渍剂枯竭，所以定期更换填料是必要的。此外，为了维持液膜和带走摩擦热，有意让填料处有少量泄漏也是必要的。填料密封是一种传统的接触式密封，也常应用在离心泵的密封中 1.2 填料密封的结构型式 如图1所示是填料密封的常用结构型式，其零配件包括填料函、填料、填料压盖及固定装置等。输送常温介质时，填料密封一般都设有填料环，其或与泵的高压腔相通，或外接具有一定压力的液体介质，可起到冷却、润滑、密封或冲洗作用。 图1 1.3 填料密封的性能 由于填料密封是一种接触密封，因此必然存在磨擦和磨损问题。而磨擦和磨损的大小，主要决定于填料压盖的压紧力。压力大可提高密封效果，但却会加大动力消耗和轴套的磨损，反之则会产生较大泄漏。因此应根据泄漏量大小和泄漏介质的温度对压盖的压紧力进行调整，必要时应对填料进行更换或补充。填料密封的合理泄漏一般为10-20ml/min。填料密封的泄漏量大、功耗损失大。泵采用填料密封时，填料环的位置安放要正确，填料的松紧程度必须适当，以液体能一滴一滴渗出为宜。泵各种密封元件装在密封腔内，腔内要通入一定压力的水，起水封、水冷却或水润滑任凭。在轴封处装有可更换的轴套，以保护泵轴。 1.4 填料密封的经济性 填料密封中的填料来源广泛，价格低廉，填料装置结构简单、更换方便、容易加工，密封可靠，操作简单，适应转速、压力、介质宽泛。但填料密封的泄漏量大、功耗损失大。但填料密封常用于输送一般介质，如水、油…等。 2 机械密封 目前机械密封