軟密封填料

根據(jù)工作介質(zhì)及工況條件的不同，選擇相應(yīng)的軟填料:

理論研究

目前，軟填料密封理論研究的主要任務(wù)就是如何利用軟填料密封有效地解決工業(yè)生產(chǎn)中遇到的密封問題。密封件在實現(xiàn)對被密封流體介質(zhì)有效密封的同時，必須保證密封有足夠長的使用壽命和較低的摩擦功耗和磨損速率。從密封的角度出發(fā)，要求泄漏率盡可能小，但必須同時考慮摩擦、磨損和壽命問題。

(1)盡量小的密封泄據(jù)間隙

從流體通過軟填料密封泄漏的機理分析可以看出只要存在間隙、存在泄漏通道，就會產(chǎn)生泄漏。軟填料密封的本質(zhì)就是利用密封填料柔軟特性、在軸向壓緊力的作用下徑向膨脹阻塞可能存在的流體泄漏通道。為達到這的，軟填料密封設(shè)計理論認為，對軟填料密封施加的力必須使填料與被密封表面之間產(chǎn)生的接觸應(yīng)力能封堵被密封流體壓力的作用。一般要求填料函底部的徑向接觸壓力必須等于或大于被密封流體的壓力，這一原理一直是軟填料密封設(shè)計的主要理論準則。

多孔隙泄漏機理揭示密封界面的微觀不平為流體的泄漏提供了通道，為達到有效密封從而要求填料柔軟而富有彈性。填料柔軟使其受變形后能較易填塞密封界面的微觀泄漏通道，并且摩擦功耗低;良好的填料回彈性可以補償固體積損失引起的應(yīng)力松弛，以及降低被密封軸不圓度及偏擺對密封作用的不利影響。要求填料具有良好的回彈性與柔軟性，也是開發(fā)新型填料一直遵循的基本觀點。為防止或減少牯附作用造成的泄漏，應(yīng)盡量減少微觀凹槽的深度，降低被密封軸的表面粗糙度不失為一種有效方法。減少和防止動力泄漏的有效方法是避免在轉(zhuǎn)軸表面上殘留螺旋形痕跡或控制螺旋形痕跡的方向，使之與流體泄漏方向相反。

(2)良好的潤滑性能

軟填料密封良好的潤滑性能是保證密封長周期運行的必要條件，同時使密封具有較低的摩擦功耗和磨損速率。為了保證良好的潤滑條件，軟填料密封通常允許少量的泄漏存在。對于一般的填料(不包括具有自潤滑性能的填料)只是對流體的流泄起節(jié)流作用而不是將其完全阻止或封閉填料中浸漬潤滑劑或提高填料本身的自潤滑能力就是為 保證填料具有良好的潤滑性能。

(3)軟填料密封機理的"軸承效應(yīng)"和"迷宮效應(yīng)"辨析關(guān)于軟填料密封如何保證持久穩(wěn)定地起密封作用，有兩種常見的觀點，即"軸承效應(yīng)"和"迷宮效應(yīng)"。軟填料裝人密封腔后，經(jīng)壓蓋對它作軸向壓縮，使它產(chǎn)生徑向力保持與軸緊密接觸，建立起密封狀態(tài)。與此同時，填料中浸漬的潤滑劑被擠出，在接觸面之間形成液膜。呈"邊界潤滑"狀態(tài)，類似滑動軸承，故稱為"軸承效應(yīng)"。早在60年代，有人指出，"填料在需要潤滑這一方面很像軸承"。有的文獻認為，"在典型的密封裝置中，流體流經(jīng)很小的問隙，對于填料就像潤滑劑的作用一樣當密封構(gòu)件配臺過緊時，流體流不進去，填料就會干轉(zhuǎn)，除非潤滑劑由別的方法來提供，否則填料就會發(fā)熱、變硬，并劃傷軸。和軸承的破壞一樣"。因此按照"軸承效應(yīng)"的觀點，要求軟填料密封必須像軸承一樣。應(yīng)得到良好的潤滑。

關(guān)于"迷宮效應(yīng)"，意思是說，"填料壓緊后，未接觸的凹部形成小溝槽，有較厚的液膜，當軸與填料有相對運動時，接觸部分與非接觸部分組成一道道規(guī)則的迷宮，起阻止液流泄漏的作用"，并認為良好的密封在于維持"迷宮效應(yīng)"。不少作者都支持這一觀點。

這種"迷宮效應(yīng)"的解釋，氣體迷宮密封的原理是氣體通過密封齒和膨脹空腔，依靠節(jié)流、膨脹和渦流摩擦使速度能轉(zhuǎn)換成摩擦耗能而實現(xiàn)逐級降壓達到密封 。而填料密封中微觀不平度構(gòu)成的所謂"迷宮"，并投有這種降壓作用。實際上，恰恰相反，它是造成多空隙泄漏、粘附泄漏或動力泄漏的基本條件。

早在60年代，就人就提到過，"填料函的操作像一個可調(diào)整的迷宮。迷宮的大小，決定于填料在軸向力作用下徑向膨脹的能力，流體通過填料界面的泄漏可以認為是通過一個有敬徑向問隙為Cr的環(huán)隙，以層流的形式實現(xiàn)。間隙由無數(shù)類似迷宮的泄漏通道所組成，問隙的太小反比于密封比壓"。顯然，這里提到的"迷宮"，正是為流體泄漏提供的泄漏通道。所以，如果按維持或加強"迷宮效應(yīng)" 的觀點改進軟填料密封性能將得出相反的效果。

1:不需沖洗和冷卻。

2:可節(jié)約軸功率的消耗，節(jié)約電能。

3:永不磨損軸和軸套。

4:可在線修復(fù)(即在不停機的狀態(tài)調(diào)整、修復(fù)和補充)，維修強度低。

5:安裝簡單，維護方便。

6:無規(guī)格限制，可減少庫存，使用壽命長。

7:泄漏量減少或可做到無泄漏。

8:具有反復(fù)使用性，長期使用綜合經(jīng)濟效益顯著，管理上臺階。

1:拆開泵體壓蓋，清除所有舊的盤根及其他連接物的輔助裝置，拆除分水環(huán)或?qū)⑺h(huán)推入底端。

2:清潔軸或軸套，將軸套上的銹垢及水垢清除干凈，以減少潤滑的阻力。

3:選擇兩端環(huán)用盤根，應(yīng)按工況條件的不同選擇不同的端環(huán)盤根，大小應(yīng)按填料涵的間隙大1mm的盤根為益。

4:盤根接口切成45°的斜角，長短必須以包裹住軸套合縫為準，不可過長或過短。切口的長角方向盡量與軸的旋轉(zhuǎn)方向相同。

5:安裝時先將盤根底環(huán)裝入填料涵的底部，并用裝填工具將底環(huán)壓緊、壓實，以保證底環(huán)的平整和不轉(zhuǎn)動。

6:將軟填料揉成條形盤根狀裝入填料涵，每根軟填料的連接必須不留縫隙，以保證其填料涵內(nèi)的飽和度，不可過分壓緊，亦不可產(chǎn)生空隙，適當?shù)娘柡投仁擒浱盍习惭b好壞的關(guān)鍵。

7:每條軟填料裝入并稍微壓緊后，裝入外端環(huán)盤根，并預(yù)留出壓蓋的位置。壓蓋將外環(huán)輕輕壓入，使之緊貼軟填料部位并有一定的推入感，壓蓋必須壓入填料涵內(nèi)有5mm以上的深度為合適。

8:啟動泵空轉(zhuǎn)30秒左右停機，可將壓蓋往后退出2mm左右，再正常啟動泵，填料涵不升溫，壓蓋不擺動為合適。可調(diào)節(jié)壓蓋螺栓來控制泄漏，正常運轉(zhuǎn)半小時后，不升溫，泄漏在允許范圍內(nèi)既完成安裝全過程。

注:對于抽真空負壓泵的填料安裝必須在專業(yè)人員的指導(dǎo)下方可規(guī)范完成安裝。

1:冷卻水管路拆除后，可將填料涵的入水口處裝上一球閥，球閥始終保持待開的位置。

2:安裝完畢開機半小時后，若填料涵泄漏過大，可在球閥口將軟填料徐徐補入直至不漏。但注意必須邊加入邊觀察，以不發(fā)熱為準。切不可在短時間內(nèi)大量壓入，以免造成盤根切口錯位或入口處過飽發(fā)熱。

3:泄漏過大也可許壓蓋徐徐的推入直到不漏或泄漏減少。

4:長期使用后若注入口難以加入填料時，可在停機狀態(tài)下將外環(huán)盤根取出，將軟填料揉成條狀補入填料位置，再將盤根外環(huán)壓入也可達到止漏的效果。因而維護起來非常方便。