孙振华：离心泵轴封常用结构型式及比较1

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1、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、经济性分析第8页共9页目录引言……………………………………………………………………………………031.填料密封……………………………………………………………………………032.机械密封……………………………………………………………………………043.动力密封…………………

2、…………………………………………………………064.性能、使用范围、经济性比较……………………………………………………085.离心泵密封的选型…………………………………………………………………096.结论…………………………………………………………………………………10参考文献………………………………………………………………………………10致谢……………………………………………………………………………………11第8页共9页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

3、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

4、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

5、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

6、滑、密封或冲洗作用。第8页共9页图11.3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

7、，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在泵类产品中的应用非常广泛，而随着产品技术水平的提高和节约能源的要求，机械密封的应用前景将更加广泛。机械密封的密封效果将直接影响整机的运行，尤其是在石油化工领域内，因存在易燃、易爆、易挥发、剧毒等介质，机械密封出现泄漏，将严重影响生产正常

8、进行，严重的还将出现重大安全事故。2.1机械密封的工作原理机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保