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1、软填料密封存在的问题与改进南京化工职业技术学院(江苏210048)魏龙。,、宫当有一定压力的流体介质通过轴表面时将被多次一引言,“”,,-引起节流降压作用这就是所谓的迷宫效应正是软填料密封又叫压盖填料密封俗称盘根(Pack,。ing。,凭借这种效应使流体沿轴向流动受阻而达到密封填)它是一种填塞环缝的压紧式密封是世界上使用、,,。料与轴表面的贴合摩擦也类似滑动轴承故应有足最早的一种密封装置软填料密封通常用作旋转或往复,,运动的元件与轴封箱之间环形空间的密封,如离心泵、够的液体进行润滑以保证密封有一定的寿命即所谓“”。转子泵、往复泵、搅拌机
2、及反应釜的轴封,还有阀门的的轴承效应阀杆密封,管线膨胀节、换热器浮头及其他设备的密封。它能适应各种旋转运动、往复运动、螺旋运动及静止元件的密封,加之结构简单,成本低廉,拆装方便,故。,至今仍应用较广但也存在着密封性能差功率消耗,工作寿命短等不足。图1软填料密封大...1底衬套2软填料3.封液环4封液人口、’二[]软填料密封的基本结构及密封原理5,6.压盖.填料箱7压盖螺栓。图1为一典型结构的软填料密封软填料装在填料A;B;C一软填料渗漏一靠箱壁侧泄漏一靠轴侧泄漏,显然,“”“箱内压盖通过压盖螺栓轴向预紧力的作用使软填料产良好的软填料密封
3、即是轴承效应和迷”。生轴向压缩变形,同时引起填料产生径向膨胀的趋势,宫效应的综合适当的压紧力使轴与填料之间保持必,,。而填料的膨胀又受到填料箱内壁与轴表面的阻碍作用,要的液体润滑膜可减少摩擦磨损提高使用寿命压,,,使其与两表面之间产生紧贴,间隙被填塞而达到密封。紧力过小泄漏严重而压紧力过大则难以形成润滑,,,即,软填料是在变形时依靠合适的径向力紧贴轴和填料液膜密封面呈干摩擦状态磨损严重密封寿命将大。箱内壁表,以保证可靠的密封。大缩短因此如何控制合理的压紧力是保证软填料密封面。填料与运动的轴之间因有相对运动,难免存在微小具有良好密封性的关
4、键间隙,。、而造成泄漏此间隙即为主要泄漏通道填料装人三软填料密封存在的问题,,柔性软填料受压盖。填料箱内以后当拧紧压盖螺栓时传统软填料密封主要存在以下几个方面问题,的轴向压紧力作用产生弹塑性变形而沿径向扩展对轴1.径向压力分布不均,摩擦磨损严重,。,产生压紧力并与轴紧密接触但由于加工等原因轴由于填料是弹塑性体,当受到轴向压紧后,产生摩,表面总有一定的表面粗糙度其与填料只能是部分贴擦力致使压紧力沿轴向逐渐减少,同时所产生的径向压,,合而部分未接触这就形成了无数个不规则的微小迷。紧力使填料紧贴于轴表面而阻止介质外漏如图2所-涵蜘生继燮哩兰塑
5、一一一一一一一一一一GM通用机棍,,示径向压紧压力的分布由外端(压盖)向内端先是栓所施加给填料的预紧力是恒定的,由于磨损引起填料,急剧递减后趋平缓被密封介质压力的分布由内端逐渐的压缩变形量稍有减少,就会加剧填料的应力松弛,从,,,向外端递减当外端介质压力为零时则泄漏很少大而降低。了密封工作的稳定性和可靠性。,于零时泄漏较大川由此可见填料径向压力的分布与4自动补偿能力较差.介质压力的分布恰恰相反,内端介质压力最大,应给予软填料磨损,、后填料与轴杆填料箱内壁之间的间,而此处填料的径向压紧力恰是最小,较大的密封力故,隙加大而传统软填料密封结构
6、无自动补偿压紧力的能压紧力没有很好的发挥作用。,实际应用中为了获得密力,,。因此,随着间隙增大泄漏量也逐渐增大须频繁,,封性能往往增加填料的压紧力亦即在靠近压盖端的。地拧紧压盖螺栓一-23圈填料处使径向压力最大(约为平均压紧力的25偏摆或振动的影响,,3倍)当然摩擦力也增大这就导致填料和轴产生如图某些机器(如压缩机等)或设备(如反应釜等)在,。3所示的异常磨损情况严重影响了密封工作的稳定性,,工作时轴有较大的振动和偏摆轴与旋转中心之间将填料圈数越多,轴向高度越大,比压越不均匀。。,会出现较大偏心如图4所示若轴的中心与旋转中心,。,e,不
7、重合偏心距为则轴与填料之最大间隙就为Z。。最小间隙为零间隙沿圆周的分布像月牙形月牙形的间隙位置随着轴的转动而周期性变化,因此起到了类似容积泵的增压作用,这对密封是非常不利的。径向压力运转前图2软填料密封的压力分布,.12.4填料箱填料3压盖图偏心对间隙的影响、〔a)径向结构(h)径向压力(。)介质压力四改进措施1.提高密封填料性能{娜(l)采用填料的组合使用即采用不同种类密封填(})料分段混合配置。不同的填料其侧压系数和回弹性能不,,可同通过合理选择不同的填料进行组合以极大地提高其密封效果。例如,图3软填料密封的异常磨损[#]对于膨胀石
8、墨由于其抗拉及抗,2.散热、冷却能力不够剪切能力较低所以一般将膨胀石墨填料与石棉填料或,软,,碳纤维填料组合使用这样既可防止膨胀石墨填料被挤填料密封中滑动接触面较大摩擦产生的热量人轴隙,强烈磨损而引起介质泄
