填料密封簡(jiǎn)介填料密封改機(jī)械密封

1、第10章填料密封簡(jiǎn)介、填料密封改機(jī)械密封1、填料密封簡(jiǎn)介，填料密封是一種最古老的密封方式，在中國(guó)已有上千年的歷史。它最早是以棉、麻等纖維填塞在泄漏通道內(nèi)來(lái)阻止液流泄漏，主要用作提水機(jī)械的密封。國(guó)外遲至1782年才使用填料，當(dāng)時(shí)作為蒸汽機(jī)的軸封，用與壓力在0.05mpa的蒸汽。由于填料來(lái)源很廣，加工容易，價(jià)格低廉，密封可靠，填料密封操作簡(jiǎn)單，所以沿用至今。由于密封填料有了很大的發(fā)展，在材料、結(jié)構(gòu)型式及各種特性方面都有極大的改善，所以在機(jī)械行業(yè)中，填料密封應(yīng)用很廣。填料密封主要用作動(dòng)密封。它廣泛用作離心泵、壓縮機(jī)、真空泵、攪拌等轉(zhuǎn)軸密封，往復(fù)式壓縮機(jī)、制冷機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸封，以及各種閥門閥桿的旋動(dòng)密

2、封等。為了適應(yīng)上述設(shè)備的工作條件，填料密封必需具備下列條件：有一定的塑性，在壓緊力作用下能產(chǎn)生一定的徑向力并緊密與軸接觸。有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，不污染介質(zhì)，填料不被介質(zhì)泡脹，填料中的浸漬劑不被介質(zhì)溶解，填料本身不腐蝕密封面。自潤(rùn)滑性能良好，耐磨，摩擦因數(shù)小。軸存在少量偏心時(shí)，填料應(yīng)有足夠的浮動(dòng)彈性。制造簡(jiǎn)單，填裝方便。填料的種類很多，可以從其功用方面、構(gòu)造方面和材料方面分類，最常用的有下列四類：絞合填料、編結(jié)填料、塑性填料、金屬填料。2、填料密封的機(jī)理填料裝入填料腔以后，經(jīng)壓蓋對(duì)它作軸向壓縮當(dāng)軸與填料有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于填料的塑性，使它產(chǎn)生徑向力，并與軸緊密接觸。與此同時(shí)，填料中浸漬的潤(rùn)滑劑被擠由

3、，在接觸面之間形成油膜。由于接觸狀態(tài)并不是特別均勻的，接觸部位便由現(xiàn)“邊界潤(rùn)滑”狀態(tài)，稱為“軸承效應(yīng)”；而未接觸的凹部形成小油槽，有較厚的油膜，接觸部位與非接觸部位組成一道不規(guī)則的迷宮，起阻止液流泄漏的作用，此稱“迷宮效應(yīng)”。這就是填料密封的機(jī)理。顯然，良好的密封在于維持“軸承效應(yīng)”和“迷宮效應(yīng)”。也就是說(shuō)，要保持良好的潤(rùn)滑和適當(dāng)?shù)膲壕o。若潤(rùn)滑不良，或壓得過(guò)緊都會(huì)使油膜中斷，造成填料與軸之間由現(xiàn)干摩擦，最后導(dǎo)致燒軸和由現(xiàn)嚴(yán)重磨損。為此，需要經(jīng)常對(duì)填料的壓緊程度進(jìn)行調(diào)整，以便填料中的潤(rùn)滑劑在運(yùn)行一段時(shí)間流失之后，再擠由一些潤(rùn)滑劑，同時(shí)補(bǔ)償填料因體積變化所造成的壓緊力松弛。顯然,這樣經(jīng)常擠壓填料，

4、最終將使浸漬劑枯竭，所以定期更換填料是必要的。止匕外，為了維持液膜和帶走摩擦熱，有意讓填料處有少量泄漏也是必要的。3、填料密封的種類、要求及其使用條件密封填料的分類，填料按物理特性可分為彈塑性接觸動(dòng)密封填料和非彈性接觸動(dòng)密封填料兩大類，各類按結(jié)構(gòu)又分若干種。對(duì)填料密封的要求：耐腐蝕：填料要與介質(zhì)直接接觸，填料的接觸部位不產(chǎn)生點(diǎn)蝕和腐蝕。密封性好：在介質(zhì)壓力作用下不得有泄漏，不論在正常運(yùn)行期或負(fù)荷急劇變化時(shí)，填料都能保持密封。工作可靠、耐沖蝕：即使有微量滲漏，也不至迅速發(fā)展成跑冒泄漏。壽命長(zhǎng)：在高溫條件下石棉損失小、不變質(zhì)，填料的彈性可填料對(duì)軸的摩擦力小。安裝方便：對(duì)填料安裝的技術(shù)要求低。圖10

5、-1圖101軟填料密封裝置4、填料的合理裝填填料的合理裝填應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：清理填料腔，檢查軸表面是否有劃傷、毛刺等現(xiàn)象，填料腔應(yīng)做到潔凈，軸表面應(yīng)光滑。用百分表檢查軸在密封部位的徑向跳動(dòng)量，其公差應(yīng)在允許范圍內(nèi)。填料腔內(nèi)和軸表面應(yīng)涂密封劑或與介質(zhì)相適應(yīng)的密封劑。對(duì)成卷包裝的填料，使用時(shí)應(yīng)先取一根與軸徑同尺寸的木棒，將填料纏繞在其上，再用刀切斷，切口最好呈45度斜面,對(duì)切斷后的每一節(jié)填料，不應(yīng)讓它松散，更不應(yīng)將它拉直，而應(yīng)取與填料同寬度的紙帶把每節(jié)填料呈圓圈形包扎好，置于潔凈處。裝填時(shí)應(yīng)一圈一圈裝填，不得同時(shí)裝填幾圈。方法是取一圈填料，將紙帶撕去，涂以潤(rùn)滑劑，再用雙手各持填料接口的一端，沿軸向

6、拉開(kāi)，使之呈螺旋形，再?gòu)那锌谔幪兹胼S徑，注意不得沿徑向拉開(kāi)，以免接口不齊。取一只與填料腔同尺寸的木質(zhì)兩半軸套，合于軸上，將填料推入腔的深部，并用壓蓋對(duì)木軸套施加一定的壓力，使填料得到預(yù)壓縮。預(yù)壓縮量約為5%10%最大到20%再將軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周，取由木軸套。以同樣的方法裝填第二圈、第三圈。但應(yīng)注意：2圈填料時(shí)，接口位置錯(cuò)開(kāi)180度，3圈填料時(shí)應(yīng)使接口相互錯(cuò)開(kāi)120度4圈填料時(shí)錯(cuò)開(kāi)90度以防通過(guò)接口泄漏。對(duì)于金屬帶纏繞填料，應(yīng)使纏繞方向順著軸的轉(zhuǎn)向。最后一圈填料裝填完畢后，應(yīng)用壓蓋壓緊，但壓緊力不宜過(guò)大。同時(shí)用手轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，使裝配后的壓緊力趨于拋物線分布，然后將壓蓋稍放松，裝填即算完畢。應(yīng)當(dāng)指由，裝填最

7、后一圈填料后，若壓緊力過(guò)大，填料的塑性與填料腔的摩擦力起阻止作用，使壓緊力不能傳遞至填料的深處，特別是軟填料更是如此。于是靠近壓蓋的23圈填料承受了絕大部分的壓緊力，形成很大的徑向力，因此由現(xiàn)異常摩擦，加之該處的潤(rùn)滑劑被大量擠生，不需要運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間，即由現(xiàn)異常磨損。此外，在全部填料一次裝填、一次壓緊時(shí)，也會(huì)由現(xiàn)這種現(xiàn)象，應(yīng)切實(shí)加以糾正。最后進(jìn)行的運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，以檢查是否達(dá)到密封要求和驗(yàn)證發(fā)熱程度。若不能密封，可再將填料壓緊一些；若發(fā)熱過(guò)大，將它放松一些。如此調(diào)整到只呈滴狀泄漏和發(fā)熱不大時(shí)為止（填料部位的溫升只能比環(huán)境溫度高30c40C）才可正式投入使用。5、填料的合理使用填料在使用過(guò)程中應(yīng)注意下列

8、事項(xiàng)：經(jīng)常檢查泄漏情況，如發(fā)現(xiàn)泄漏量超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)及時(shí)壓緊調(diào)整。軸的磨損、彎曲或嚴(yán)重偏心是造成泄漏的主要原因。故應(yīng)定期檢查軸承是否損壞，并盡可能將填料腔設(shè)在軸承不遠(yuǎn)處。軸的允許徑向跳動(dòng)量最好在0.030.08范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)子的不平衡量應(yīng)在允許范圍內(nèi)，以免振動(dòng)過(guò)大。軟硬不同的填料組合使用有良好的密封效果，但裝填時(shí)硬填料應(yīng)在深部，軟填料應(yīng)在壓蓋附近，且軟硬應(yīng)交替放置。液封環(huán)的兩側(cè)（包括外加注油孔的兩側(cè)）應(yīng)裝同硬度的填料。當(dāng)介質(zhì)不潔凈時(shí)，應(yīng)注意液封環(huán)處不得被堵塞。填料應(yīng)定期更新，拆卸填料時(shí)注意不得劃傷填料腔內(nèi)壁和軸表面。當(dāng)填料寬度與填料腔的寬度不符時(shí)，嚴(yán)禁用錘子敲扁。正確的方法是將填料置于平整

9、潔凈的平臺(tái)上用輻子壓碾。當(dāng)從外部注入潤(rùn)滑油和對(duì)填料腔進(jìn)行冷卻時(shí)，應(yīng)保證油路、水路暢通。注入的壓力只需略大于填料腔內(nèi)的壓力即可。通常取其壓差0.05mpa0.1mpa6、填料密封的故障的解決填料密封磨損后，產(chǎn)生泄漏可擰緊填料壓蓋螺栓減少泄漏。使用一定周期要更換填料，故障的排除方法如下：故障現(xiàn)象，填料被擠進(jìn)軸件和殼體或壓蓋之間的間隙中故障原因，設(shè)計(jì)間隙過(guò)大或部件磨損，軸與軸承不同軸。排除辦法，減小間隙，檢查同軸度故障現(xiàn)象，填料外表面被研傷延壓蓋外側(cè)泄漏故障原因，由于填料外徑太小，故不能固定而隨軸旋轉(zhuǎn)。排除辦法，檢查殼體和填料尺寸。故障現(xiàn)象，靠近壓蓋側(cè)的填料環(huán)亞的太緊故障原因，填料裝的當(dāng)排除辦法，仔

10、細(xì)更換重裝軸件沿其長(zhǎng)度嚴(yán)重磨損故障原因，潤(rùn)滑失效排除辦法，更換適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑材料或轉(zhuǎn)入能補(bǔ)給潤(rùn)滑劑的燈籠環(huán)。故障現(xiàn)象，泄漏量太大故障原因，填料膨脹破壞填料環(huán)切的太短或裝配錯(cuò)誤，軸件偏心，填料盒膨脹。排除辦法，更換一種相容性好的填料，如采用包泊式填料,可檢查轉(zhuǎn)動(dòng)方向與泊重疊的方向一致。更換能抗密封介質(zhì)作用的填料，檢查軸的振擺，檢查軸的同軸度等。7、填料密封的主要要求如下：在壓蓋的壓力下有足夠塑性，填充所有的松孔，縫隙、從而堵塞密封。不受密封介質(zhì)和氣體或潤(rùn)滑液的侵蝕磨損速度低能經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間才需要調(diào)整，并經(jīng)過(guò)多次調(diào)整后才需要更換填料。不會(huì)有研傷對(duì)軸沒(méi)有腐蝕。8、填料密封如何維修應(yīng)采用高質(zhì)量的填料材料

11、。如石棉填料、將它切斷成環(huán)，并足夠的銀色片片狀的石墨加以涂擦（含碳量小于）90%環(huán)在填料函內(nèi)要使環(huán)的接頭成45度分布在整個(gè)圓周上。并以90度角錯(cuò)開(kāi)。軸的表面粗糙度。為了填料密封工作良好，軸的表面要有很高的質(zhì)量。如果軸的表面有刀痕，高低不平，飛翅及類似缺點(diǎn)，則填料密封就不能保證必要的密封性。因此，填料密封工作良好的條件是，軸表面粗糙度0.8uni填料應(yīng)均勻的壓緊。壓緊填料是應(yīng)均勻的進(jìn)行，壓蓋不得偏斜，應(yīng)定期盤車，并同時(shí)檢驗(yàn)填料的咬緊程度。9、毛氈密封結(jié)構(gòu)毛氈密封結(jié)構(gòu)是填料密封結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的一種形式，通常用于防塵，它的內(nèi)徑小于軸的外徑要有1mm的過(guò)盈量。對(duì)密封要求嚴(yán)格時(shí)，可并排使用兩道毛氈，防止?jié)?/p>

12、滑油漏由，是離心泵的軸承箱軸承側(cè)蓋常用的一種密封形式?？拷鼉?nèi)部是防止?jié)櫥托孤拷獠康囊坏烂珰?，是防止灰塵滲入。毛氈具有天然的彈性，而且本身呈松孔海綿狀，可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，毛氈又將潤(rùn)滑油從軸上刮下，反復(fù)自我潤(rùn)滑。如使用兩道毛氈，則兩道毛氈之間的空間還可存有更多潤(rùn)滑油改善工作條件。毛氈槽內(nèi)也可不裝毛氈，而裝以截面為S形的橡膠圈如圖10-2如果有兩道毛氈糟，也可在靠近內(nèi)部安裝S形橡膠圈，靠近外側(cè)安裝毛氈也可兩側(cè)都安裝S橡膠圈。圖102是一道槽的示意圖，用S形橡膠圈代替毛氈結(jié)構(gòu)1形橡膠圈2軸3殼體實(shí)際上軸承側(cè)蓋的密封方式最好是磁力密封結(jié)構(gòu)。二、填料密封改機(jī)械密封隨著機(jī)械密封性能的不斷的提高

13、，在許多場(chǎng)合下，填料密封已被機(jī)械密封所代替。對(duì)原來(lái)的填料密封改機(jī)械密封，首先應(yīng)按操作條件，分析改裝的可能性。當(dāng)系統(tǒng)終許多機(jī)械因素不正常時(shí)，使用機(jī)械密封也可能失效，但機(jī)械密封一旦失效難以采取應(yīng)急措施，這種情況下不宜改機(jī)械密封。離心泵用填料密封，其填料的徑向厚度大體是軸徑的1/5分別為6、8、10mm一般化工泵由填料密封改機(jī)械密封時(shí)，首先要校對(duì)所用機(jī)械密封是否能裝入，如果不能裝入可以加工擴(kuò)大填料腔尺寸，但是要保證填料腔的機(jī)械強(qiáng)度。一般DY型多級(jí)泵的填料密封改機(jī)械密封都需要擴(kuò)大填料腔的內(nèi)徑尺寸，填料腔的內(nèi)徑必須比機(jī)械密封的最大外徑大25mm然后確認(rèn)以下有關(guān)尺寸：確認(rèn)密封腔的尺寸減小軸套外經(jīng)尺寸擴(kuò)大密

14、封腔尺寸減小泵軸的尺寸，當(dāng)密封腔的內(nèi)徑不允許擴(kuò)大時(shí)，如殼體壁薄或壓蓋螺絲限制等可考慮減小軸的外徑，應(yīng)視具體情況而定，特別要考慮軸的剛度。三、采用外裝式機(jī)械密封采用外裝式機(jī)械密封，一般不受密封腔尺寸的限制，但是必須有足夠的軸向尺寸?？刹捎幂S向尺寸交小的密封或?qū)⒚芊馇卉嚩痰绒k法。要根據(jù)具體情況而定。外裝式機(jī)械密封安裝方便可在不拆泵的情況下調(diào)整密封壓縮量，適用于作壓力W0.5MPa,線速度v15m/So外裝式機(jī)械密封于內(nèi)裝式機(jī)械密封沒(méi)有太大的差異，一般外裝式機(jī)械密封有152型、WB理169型等只要軸向尺寸允許就可以改造。四、壓蓋的設(shè)計(jì)離心泵用機(jī)械密封代替填料密封，壓蓋應(yīng)進(jìn)行改造。旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封的壓蓋是用來(lái)支承靜環(huán)的，內(nèi)裝式機(jī)械密封的壓蓋是來(lái)支承補(bǔ)償環(huán)組件的。因此，壓蓋應(yīng)按所支承的密封環(huán)件的幾何形狀、尺寸以及泵殼連接部位來(lái)設(shè)計(jì)的。壓蓋的設(shè)計(jì)要考慮工作環(huán)境的影響，即沖洗、冷卻、隔離措施等。當(dāng)選擇內(nèi)裝密封的尺寸比密封腔尺