填料密封的摩擦.doc

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1、填料密封的摩擦、磨损与润滑    填料密封是一种接触式密封，与其他密封比较，它的接触面积大，且必需施加压紧力，因之它的摩擦、磨损问题较为突出。3.1摩擦    填料密封的摩擦与压盖压力、运行时间、根数和轴表面的粗糙有关。此外，摩擦还与填料种类有关，这可以通过它们的摩擦系数明显地反映出来。聚四氟乙烯填料与钢的摩擦系数仅为0.04，棉填料对钢的摩擦系数为0.6～0.7，给它们相差近20倍，见表29.5-15。从摩擦的角度看，填料圈数越少越好。但从密封性考虑，则要求有足够的数量。表29.5-15 各种填料与轴的摩擦系数对偶材料摩擦系数对偶材料摩擦系数橡胶—钢硬橡胶—硬钢聚四氟乙烯—钢聚乙烯—钢0.

2、90.350.040.15铅—软钢铝—软钢铝合金—软钢银—钢青铜—钢0.40.360.300.300.15    轴表面的粗糙度越高，摩擦损失越大，通常轴密封面的Ra=1.6～3.2μm，最好达到Ra=0.4～0.8μm，还希望轴表面有足够的硬度，以便耐磨和长时间维持正常运行。3.2磨损    磨损是填料密封中的一个突出问题。几乎每一种采用填料密封的机械都为此配有备件，图29.5-10为试验条件完全相同的几种填料的对比试验结果，由图可以看出，碳纤维填料的耐磨性能最好，石棉填料对轴的磨损最大，它们相差近50倍。但是浸渍聚四氟乙烯的石棉填料却十分接近于碳纤维填料，由此可见浸渍剂对磨损也有很大的影

3、响。图29-5-10 各种填料的磨损对比试验结果（运转1000h后）    磨损与填料的装填有很大关系。正常装填的填料磨损比较均匀，压盖处较大，向内逐渐减小，见图29.5-11b，装填不好的填料，压盖附近在短时间内即出现很大的磨损，耐填料深处却毫无磨损现象，见图29.5-11c。图29.5-11 填料的磨损a）良好装填b）正常磨损c）异常磨损    磨损也与轴表面是否发生腐蚀密切相关。当不锈钢轴采用石墨润滑的填料时，将会发生严重的腐蚀现象。这是因为在导电介质中，石墨成为阴极，不锈钢轴成为阳极，产生电化学腐蚀。轴表面的金属被溶解，变成非常粗糙的表面，加速轴与填料的磨损。由于这一原因，常常在填料

4、内有意加进所谓的“牺牲金属”，如铜、铝、锌和镁等，使它们与石墨之间产生电化作用，以保护轴表面。3.3润滑    填料的润滑对填料的寿命和密封性有极大的影响。例如，用来抽送汽油的泵，如其密封用的是油浸石棉填料，其中的浸渍剂是滑脂和石墨，滑脂很容易溶解于汽油，这样润滑剂溶解后，就会出现大量泄漏。接着，轴也很快被磨损。假使泵用来抽水，不是抽汽油，就不会发生上述情况，由此可见润滑剂的合理选择很重要。    一般填料润滑剂的要求：①有良好的化学稳定性，既不污染介质，又不与介质发生反应产生沉淀物和固体微粒。②有良好的浸渍性能和持久的保持性能，既能很容易浸入到填料纤维微小的缝隙之中，又能在挤压下缓慢地流出

5、来。③不得加速密封部位的电化学腐蚀，即润滑剂不得成为电解介质，最好具有绝缘性。    总之，原则上应使用自润滑性好又耐温的材料，这就是常用的石墨、二硫化钼、云母和聚四乙烯的原因。但同时为了防止渗透泄漏，润滑脂也总是必不可少的。当然，有的填料所含润滑剂极少（如积层填料），使用中必需从外部经常供给润滑油。当介质有润滑性时，则用介质本身润。常用的填料润滑剂见表29.5-16。表29.5-16 填料用润滑剂润滑剂名称特点与适用范围动物脂肪用于冷水，特别适合于纤维填料，但解出脂肪酸腐蚀轴蓖麻油适用于水、酸盐类介质，但今对石油系矿物油能溶解棕榈蜡不溶于石油系矿物油，与蓖麻油混合后可适用于多种介质甘油不溶

6、于石油系矿物油，特别适用于石油产品，特别是汽油用填料。此外，对蒸汽用橡胶填料也适用矿物油或石蜡最适合作汽缸密封的编结填料石墨化学性能稳定，润滑性能良好，是最常用的固体润滑剂，几乎每种填料都有使用，但应特别注意密封面的电化学腐蚀，因为它是良导体。二硫化钼以固体粉末与油、脂混和使用，适用于高pv值，且它为非良导体，不产生电化学腐蚀。但分解温度在300℃左右，所以适用温度不得超过此值，价格比石墨略高云母与滑石粉耐高温，有良好的润滑性能，用在不允许石墨染色的填料，但摩擦系数比石墨大聚四氟乙烯它既是填充剂，又是润滑剂。其低温性能良好，可在-200～250℃范围内使用，润滑性良好，但不及石墨。有绝缘性，

7、不产生电化学腐蚀，耐各种化学填料的合理装填与使用填料的合理装填与使用6.1填料的合理装填    填料合理装填的步骤为：    1）清理填料腔，并检查轴表面是否有划伤、毛刺等现象。填料腔应作到洁净，轴表面应光滑。    2）用百分表检查轴在密封部位的径向圆跳动量，其公差应在允许范围内。    3）填料腔内和轴表面应涂密封剂或与介质相适应的润滑剂。    4）对成卷包装的填料，使用时应先取一根与轴径同尺寸的木棒，