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1、4.1密封基础知识泵内流体和泵外大气间存在着压差、流体沿着轴和壳体间的间隙向外泄漏，为此需设密封装置，称为轴封。泵内压力大于大气压时，轴封防止液体向外泄漏，泵内压力小于大气压力时，轴封防止空气向泵内泄漏。常用的轴封种类有：1、填料密封；2、机械密封；3、动力密封；4、浮动密封。设计密封装置的要求是密封可靠，能长期运转，消耗功率小，适应泵运转状态的变化，还要考虑到液体的性能、温度和压力。图4-1-1填料装置1套筒2填料3填料环4压盖5填料盒4.1.1填料密封图4-1为应用最广泛的填料密封。它用油浸石墨的石棉绳做填料，放在盘根盒（填料函）中，由套筒和压盖压
2、紧，依靠填料的变形达到密封。用软填料时，在填料层中间安装一个填料环，把高压液流引入此处，不仅能起密封作用。同时也能起润滑和冷却作用。填料的种类很多，除了石棉外，其材料还可以是金属、合成橡胶、合成树脂和皮革棉麻等。在安装之前涂上油或石墨等润滑剂。为了防止泄漏，必须将填料压得很紧，因此，填料的磨损较快，功率损耗也较大。常用填料密封结构形式应用图例一般不推荐使用。通常仅用于小型泵，单级扬程很低、泵轴向力很小的场合，或用于叶轮无后密封环及无平衡孔情况带填料环的填料密封，注入液体或循环液体供密封、隔离及冷却等用9应用图例密封液在压力下引到封液环处，密封液在轴向沿
3、着两个方向流动。通常用于泵在负压下操作。当吸入为负压时，密封液的作用为封堵、冷却和润滑，以封堵为主；当吸入压力为正压，输送温度较高时，以冷却为主.用于输送含有不干净或有颗粒介质的密封。封液环在填料箱的底部，通入比输送介质压力高0.05~0.1MPa的密封液进行冲洗，避免不干净或有颗粒介质进入填料，加速轴套的磨损带填料环的填料密封，通常还有喉部衬套注入液体或冷却循环液体用以清洗沉积物等4.1.2机械密封机械密封如图4-1-2，它是靠一对相对运动圆环的端面（一个固定，另一个与轴一起旋转）互相贴合形成微小轴向间隙起密封作用。相对运动的圆环称为静环和动环，其两
4、端面形成摩擦副。动环靠密封室中液体的压力和压紧元件的压力，使动环压紧在静环上。应调节压紧元件的压力，使泵在不转状态也能保证动静环之间的贴合。图4-1-2机械密封1静环2动环3弹簧4传动弹簧座5固定螺钉6、8密封圈7防转销9压盖机械密封的优点是泄漏量极小，寿命长，一般为1~2年。对轴的摩擦小，可自动运行而不需在运行时调正。功率损失小，只有填料密封的1/3~1/10。耐振动性好，使用广泛。目前转速可达17000r/min，压力达到30MPa。缺点是零件多，精度高，安装拆卸要求高，相应造价高。1机械密封分类及适用范围（1）.平衡型和非平衡型机械密封平衡型机械
5、密封端面所受作用力随介质压力的升高而升高的斜率小于1,非平衡型机械密封的升高斜率大于1。也可以直观地理解为,密封腔内动环的有效水力作用面积同密封摩擦副端面面积的比值大于1的为非平衡型机械密封,小于1的则为平衡型机械密封,见图4-1-3。对非平衡型机械密封,在介质压力较高的情况下,9因其端面作用力较大,密封面磨损较快,故不建议用于高压工况,只能用于低压场合,一般最高压力为0.5～0.7MPa。平衡型密封能够降低端面上的磨损,承载能力相对较大,可用于高压场合。（a)平衡型（b)非平衡型图4-1-3平衡性和非平衡性机械密封结构（2）.内装式和外装式机械密封机
6、械密封动环外圆周表面与介质接触的密封形式称为内装式机械密封(图4—1-3),而动环内圆周表面与介质接触的密封形式称为外装式机械密封(图4-1-4)。外装式机械密封弹簧不与介质接触,可以用于强腐蚀、高粘度、易结晶以及含有固体颗粒的介质等工况条件。但其动环端面在介质压力的作用下存在被打开的趋势,因此使用压力比较低,一般应不大于1MPa。内装式机械密封则可以满足较高压力的工况要求。图4-1-4外装式机械密封图4-1-5静止式机械密封结构（3）.内流式机械密封和外流式机械密封介质在密封面上的泄漏方向与离心力方向相反的密封为内流式机械密封,与离心力方向一致的密封
7、为外流式机械密封。显然,图4-1-3属于内流式机械密封,图4-1-4属于外流式机械密封。一般情况下,外流式机械密封泄漏量较大。（4）. 旋转式和静止式机械密封弹簧随轴一起旋转的密封为旋转式机械密封(图4-1-3和图4-1-4),弹簧不随轴一起旋转的密封为静止式机械密封(图4-1-5)。旋转式机械密封在高速转动下,由于离心力的作用,弹性元件会发生变形,造成泄漏增大、磨损加速,因此旋转式机械密封适用于线速度小于30m/s的低速工况。静止式机械密封不受离心力的影响,故可应用于高速工况。（5）单弹簧、多弹簧和波纹管型机械密封单弹簧型机械密封(图4-1-6a)通
8、常使用1个大弹簧进行变形补偿,同时传递扭矩,端面受力不均匀,一般用于低速轻载工况。多弹簧型机械
