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填料密封
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填料密封
填料密封是在轴与壳体之间用弹、塑性材料或具有弹性结构的元件堵塞泄漏通道的密封装置。按其结构特点,可分为软填料密封、硬填料密封、成型填科密封及油封等。
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填料密封第一节软填料密封
软填料密封又叫压盖填料密封,俗称盘根(Packing)。它是一种填塞环缝的压紧式密封,是世界上使用最早的一种密封装置,在中国已有上千年的历史。它最早是以棉、麻等纤维填塞在泄漏通道内来阻止液流泄漏,主要用作提水机械的密封。国外迟至1782年才使用填料,。由于软填料密封结构简单、成本低廉、拆装方便,故至今仍应用较广,特别是近年来出现了一些新结构和新材料,又有了新的发展。
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填料密封第一节软填料密封
软填料密封通常用作旋转或往复运动的元件与填料箱之间环形空间的密封,如离心泵、转子泵、往复泵、搅拌机及反应釜的轴封,还有阀门的阎扦密封,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、往复运动和螺旋运动的元件密封。
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第一节软填料密封一基本结构及密封原理
典型结构的软填料密封。软填料6装在填料箱3内,压盖2通过压盖螺栓1预紧力的作用使软填料产生轴向压缩变形,同时引起填料产生径向膨胀的趋势,而填料的膨胀又受到填料箱内壁与轴表面的阻碍作用,使其与两表面之间产生紧贴,间隙被填塞而达到密封。即,软填料是在变形时依靠合适的径向力紧贴轴和填料箱内壁表面,以保证可靠的密封。
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第一节软填料密封一基本结构及密封原理
为了使沿轴向径向力分布均匀,采用中间封液环5将填料箱分成两段。为了使软填料有足够的润滑和冷却,往封液环入口4注入润滑性液体(封液)。为了防止填料被挤出,采用具有一定间隙的底衬套7。
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第一节软填料密封一基本结构及密封原理
在软填料密封中,流体可泄漏的途径有三条。
(1)流体穿透纤维材料编织的软填料本身的缝隙而出现渗漏(如图2—1中A所示)。一般情况下,只要填料被压实,这种渗漏通道便可堵塞。高压下,可采用流体不能穿透的软金属或塑料垫片和不同编织填料混装的办法防止渗漏。
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第一节软填料密封一基本结构及密封原理
(2)流体通过软填料与箱壁之间的缝隙而泄漏(如图2—l中B所示)。由于填料与箱壁内表面问无相对运动,压紧填料较易堵住泄漏通道。
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第一节软填料密封一基本结构及密封原理
(3)流体通过软填料与运动的轴(转动或往复)之间的缝隙而泄漏(如图2—1中C所示)。
显然,填料与运动的轴之间因有相对运动,难免存在微小间隙而造成泄漏,此间隙即为主要泄漏通道。填料装入填料箱内以后,当拧紧压盖螺栓时,柔性软填料受压盖的轴向压紧力作用产生弹塑性变形而沿径向扩展,对轴产生压紧力,并与轴紧密接触。但由于加工等原因,轴表面总有些粗糙度,其与填料只能是部分贴合,而部分未接触,这就形成了无数个不规则的微小迷宫。
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第一节软填料密封一基本结构及密封原理
显然,良好的软填料密封即是“轴承效应”和“迷‘宫效应”的综合。适当的压紧力使轴与填料之间保持必要的液体润滑膜,可减少摩擦磨损,提高使用寿命。压紧力过小,泄漏严重,而压紧力过大,则难以形成润滑液膜,密封面呈干摩擦状态,磨损严重。密封寿命将大大缩短。因此如何控制合理的压紧力是保证软填料密封具有良好密封性的关键。
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