泵軸封裝置的結(jié)構(gòu)、原理與分類全解析

　　填料式密封裝置（盤根）

　　一、結(jié)構(gòu)

　　主要由：軸套、填料涵、填料、水封等組成。

　　1、 軸套：是用來(lái)保護(hù)軸的，防止液體對(duì)軸的腐蝕和使軸不直接與填料產(chǎn)生摩擦。

　　2、 填料涵和填料：（盤根箱與盤根）起著把外部與泵殼內(nèi)部隔斷的作用，以減少泄漏量。

　　3、 水封：是把水封環(huán)加在調(diào)料涵內(nèi)，并對(duì)正外接水封管，工作時(shí)水封環(huán)四周的小孔和凹槽處形成水環(huán)，從而阻止空氣漏入泵內(nèi)。還可以起到潤(rùn)滑和冷卻填料和軸套的作用，防止填料和軸套的大量磨損。

　　二、泄漏的處理

　　工作過(guò)程：要想減少泄漏量首先應(yīng)先將填料以正確的方式安裝好。

　　1） 首先應(yīng)將填料涵內(nèi)徹底清理干凈，并檢查軸套與填料涵的外表面是否完好，有無(wú)明顯的磨損情況。

　　2） 盤根的規(guī)格應(yīng)按規(guī)定選用，性能應(yīng)與所輸液體相適應(yīng)，尺寸大小應(yīng)符合要求。過(guò)細(xì)將泄漏。

　　3） 切盤根時(shí)刀口要鋒利，接口要切成30o～45o的斜角，切面應(yīng)平整。切好的盤根裝在填料涵內(nèi)之后必須是一個(gè)整圓，不能短缺，也不能超長(zhǎng)。

　　4） 盤根裝入填料涵后，相鄰兩圈接口要最少錯(cuò)開90o。如果是裝有水冷卻結(jié)構(gòu)的，要注意使盤根錯(cuò)開填料涵的冷卻水進(jìn)口，并把水封環(huán)的環(huán)行室正好對(duì)正進(jìn)水口。

　　5） 裝上最后一圈盤根后，將填料壓蓋裝好并均勻擰緊，直至確認(rèn)盤根已經(jīng)到位。在松開填料壓蓋，從新擰緊至恰當(dāng)?shù)木o力。（一般裝完盤根以后最好先不緊或稍微緊一點(diǎn)力，泵注水后在緊盤根，但要讓盤根有微量的泄漏。泵啟動(dòng)后，在根據(jù)盤根的溫度和泄漏量緊盤根。即不能泄漏太大也不能溫度過(guò)高。）

　　6） 緊上盤根后，應(yīng)檢查填料壓蓋與軸之間的間隙，四周的間隙應(yīng)相同；檢查壓蓋四周壓量是否一樣。防止壓蓋與軸產(chǎn)生摩擦。

　　三、填盤根后的檢查

　　檢查填料壓蓋緊固螺母的緊力是否合適，緊力過(guò)大，泄漏量雖然減少，但會(huì)造成盤根與軸套表面的摩擦增大，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)發(fā)熱、冒煙，直至把盤根和軸套燒毀；緊力過(guò)小，泄漏量就大。因此，緊力必須適當(dāng)，應(yīng)使液體通過(guò)盤根與軸套的間隙逐漸降低壓力并形成一層水膜，用以增加潤(rùn)滑、減少摩擦及對(duì)軸套進(jìn)行冷卻。泵在啟動(dòng)后，應(yīng)保持有少量的液體不斷的從填料涵內(nèi)流出為佳?？稍诒脝?dòng)后調(diào)整壓蓋緊力。

　　機(jī)械密封

　　一、機(jī)械密封形式及工作原理

　　機(jī)械密封是一種限制工作流體沿轉(zhuǎn)軸泄漏的、無(wú)填料的端面密封裝置，主要由靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、彈性（或磁性）元件、傳動(dòng)元件和輔助密封圈等組成。

　　機(jī)械密封工作時(shí)是靠固定在軸上的動(dòng)環(huán)和固定在泵殼上的靜環(huán)，并利用彈性元件的彈性力和密封流體的壓力，促使動(dòng)、靜環(huán)端面的緊密貼合來(lái)實(shí)現(xiàn)密封功能的。在機(jī)械密封裝置中，壓力軸封水一方面阻止高壓泄出水，另一方面擠入動(dòng)、靜環(huán)之間維持一層流動(dòng)的潤(rùn)滑液膜，使動(dòng)、靜環(huán)端面不接觸。由于流動(dòng)膜非常薄且被高壓水作用著，因此泄漏量很少。在靜環(huán)和密封壓蓋之間（B）、動(dòng)環(huán)和旋轉(zhuǎn)軸之間（C）及密封壓蓋和殼體之間（D）采用輔助密封圈，解決了這幾處泄漏點(diǎn)的密封問(wèn)題。

　　二、機(jī)械密封的工作過(guò)程

　　靜環(huán)和密封壓蓋之間利用靜環(huán)密封膠圈密封且利用密封膠圈的彈性緊力使靜環(huán)固定在密封壓蓋上，并且利用1防轉(zhuǎn)銷防止靜環(huán)靜環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)；動(dòng)環(huán)利用彈性元件的彈性力與靜環(huán)緊密貼合在一起，動(dòng)環(huán)與軸之間利用動(dòng)環(huán)密封膠圈密封，并通過(guò)傳動(dòng)銷釘與彈性元件連接，隨彈性元件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，彈性元件通過(guò)緊固螺釘固定在軸上隨軸一起旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)緊固螺釘帶動(dòng)彈性元件轉(zhuǎn)動(dòng)，彈性元件通過(guò)傳動(dòng)銷釘帶動(dòng)動(dòng)環(huán)一起旋轉(zhuǎn)，這樣就使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)之間產(chǎn)生了相對(duì)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和良好的貼合接觸，達(dá)到密封的目的。

　　三、機(jī)械密封的種類

　　1、 按端面分為：?jiǎn)味嗣妗㈦p端面機(jī)械密封。

　　1） 單端面機(jī)械密封：由一對(duì)密封端面組成的機(jī)械密封。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造、安裝容易，一般用于介質(zhì)本身潤(rùn)滑性好和允許微量泄漏的條件。

　　2） 雙端面機(jī)械密封：有兩對(duì)密封端面組成的機(jī)械密封。當(dāng)介質(zhì)本身潤(rùn)滑性差、有毒、易燃、易爆、易發(fā)揮以及對(duì)泄漏量有嚴(yán)格要求時(shí)。兩端面之間引入高于介質(zhì)壓力的密封冷卻液體，進(jìn)行密封和冷卻。有可能實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的“零泄漏”。又分為軸向和徑向雙端面。

　　2、按平衡方式分：平衡式和非平衡式機(jī)械密封。

　　1） 平衡式機(jī)械密封：能使介質(zhì)作用在密封端面上的壓力卸荷的。安卸荷程度不同分為部分平衡式（部分卸荷）和過(guò)平衡式（全部卸荷）。它能降低端面上的摩擦和磨損，減少摩擦熱，承載能力大，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般需要在軸或軸套上加工出一個(gè)臺(tái)階，成本較高。

　　2） 非平衡式機(jī)械密封：不能使介質(zhì)作用在密封端面上的壓力卸荷的。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，介質(zhì)壓力小于0.7Mpa時(shí)廣泛使用。

　　3、 按彈簧的布置形式分：彈簧內(nèi)置式機(jī)械密封和彈簧外置式機(jī)械密封。

　　1） 彈簧內(nèi)置式機(jī)械密封：彈簧至于介質(zhì)中與介質(zhì)接觸的。易受腐蝕，易被介質(zhì)中的雜物堵塞，如果彈簧隨軸旋轉(zhuǎn)，不宜在高粘度介質(zhì)中使用。

　　2） 彈簧外置式機(jī)械密封：彈簧未至于介質(zhì)中不與介質(zhì)接觸的。使用在高腐蝕、高粘度和易結(jié)晶介質(zhì)的設(shè)備上。

　　4、 按彈簧的數(shù)量分：?jiǎn)螐椈墒綑C(jī)械密封和多彈簧式機(jī)械密封。

　　1） 彈性元件（密封補(bǔ)償器）中，只有一個(gè)彈簧的?；山z較粗、耐腐蝕、固體顆粒不易在彈簧處積聚，但端面受力不均勻。

　　2） 彈性元件（密封補(bǔ)償器）中，有一組彈簧的。端面受力較均勻，易于增減彈簧個(gè)數(shù)調(diào)節(jié)彈簧力，軸向長(zhǎng)度短，但簧絲較細(xì)，耐蝕壽命短，對(duì)安裝尺寸要求教嚴(yán)。

　　5、 按彈性元件（密封補(bǔ)償器）的形式分：旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封和靜止式機(jī)械密封。

　　1） 旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封：彈性元件（密封補(bǔ)償器）隨軸旋裝的。應(yīng)用較廣，因旋裝時(shí)易受離心力對(duì)彈簧的作用會(huì)影響密封端面的壓強(qiáng)。不適用于高轉(zhuǎn)速情況。

　　2） 靜止式機(jī)械密封：彈性元件（密封補(bǔ)償器）不隨軸旋裝的。適用于高轉(zhuǎn)速情況。適用于高轉(zhuǎn)速情形。

　　6、 按密封流體（介質(zhì)）泄漏方向分：內(nèi)流式機(jī)械密封和外流式機(jī)械密封。

　　1） 密封流體（介質(zhì)）在端面間泄漏的方向與離心力的方向相反。泄漏量小，密封可靠。

　　2） 密封流體（介質(zhì)）在端面間泄漏的方向與離心力的方向相同。轉(zhuǎn)速極高時(shí)，為加強(qiáng)端面潤(rùn)滑時(shí)使用較為合適，但介質(zhì)壓力不易過(guò)高，一般為1－2MPa。

　　7、 按密封端面的接觸方式分：接觸式和非接觸式機(jī)械密封。

　　1） 接觸式機(jī)械密封：密封端面處于邊界或半液體潤(rùn)滑狀態(tài)的。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、泄漏量少，但磨損、功耗、發(fā)熱量都較大，在高速高壓下使用受一定的限制。

　　2） 非接觸式機(jī)械密封：密封端面處于全液體潤(rùn)滑狀態(tài)的。發(fā)熱量、功耗小，正常工作時(shí)沒(méi)有磨損，能在高壓高速等苛刻工況下工作，但泄漏量較大。又分為：流體靜壓非接觸式和流體動(dòng)壓非接觸式機(jī)械密封。

　　a. 流體靜壓非接觸式機(jī)械密封：利用外部引入壓力流體或被密封介質(zhì)本身，通過(guò)密封端面的壓力降產(chǎn)生流體靜壓效應(yīng)的。

　　b. 流體動(dòng)壓非接觸式機(jī)械密封：利用端面相對(duì)旋轉(zhuǎn)自行產(chǎn)生流體動(dòng)壓效應(yīng)的密封，如螺旋槽端面密封。

　　其它的還有波紋管式機(jī)械密封和單極、雙極（多極）機(jī)械密封。

　　審核編輯：黃飛