泵的軸封結(jié)構(gòu)形式與原理課件

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級(jí)第三級(jí)第四級(jí)第五級(jí)2023/6/61能動(dòng)zy1301李文杰2023/6/61泵的軸封結(jié)構(gòu)形式與原理什么是泵的軸封

泵是各領(lǐng)域使用最廣泛的通用機(jī)械之一，其品質(zhì)、規(guī)格繁多，絕大多數(shù)類(lèi)型的泵（磁傳動(dòng)泵、屏蔽泵除外）存在一個(gè)基本的共性問(wèn)題----“泄露”。泵殼體軸封漏泄殼體（法蘭）泄露屬于靜密封問(wèn)題，容易解決，長(zhǎng)期以來(lái)，人們主要致力于研究解決泵的軸封泄露問(wèn)題軸封：由于泵內(nèi)流體和泵外大氣間存在壓力差，流體會(huì)發(fā)生泄露，為了防止液體流出泵外或空氣流入泵內(nèi)，在泵類(lèi)設(shè)有的軸封裝置。泵的軸封結(jié)構(gòu)形式泵的軸封結(jié)構(gòu)完全無(wú)泄漏液體軟填料密封成型填料密封編制填料密封機(jī)械密封磁傳動(dòng)、屏蔽浮動(dòng)密封填料密封非接觸式接觸式機(jī)械密封機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)與原理

簡(jiǎn)單的機(jī)械密封如圖所示。它是由動(dòng)環(huán)（隨軸一起旋轉(zhuǎn)并能做軸向移動(dòng)）、靜環(huán)、壓緊元件（彈簧）和密封元件（密封圈）等組成。動(dòng)環(huán)靠密封腔中液體的壓力和壓緊元件的壓力，使其端面貼合在靜環(huán)的端面上、形成微小的軸向間隙而達(dá)到密封的目的。兩密封環(huán)端面A、靜環(huán)和壓蓋的密封C、動(dòng)環(huán)和軸的密封B構(gòu)成三道密封，封堵了密封腔中液體向外泄露的全部可能的途徑，實(shí)現(xiàn)可靠的密封。密封元件除起密封作用外還起著緩沖振動(dòng)和沖擊的作用。1-彈簧座2-彈簧3-傳動(dòng)銷(xiāo)4-動(dòng)環(huán)密封圈5-動(dòng)環(huán)6-靜環(huán)7-靜環(huán)密封圈8-防轉(zhuǎn)銷(xiāo)填料密封填料密封的基本結(jié)構(gòu)與原理填料密封的結(jié)構(gòu)形式填料密封又稱(chēng)為壓蓋填料（GlandPackings）密封，俗稱(chēng)盤(pán)根（Packings）。填料密封是最古老的一種密封結(jié)構(gòu)，在我國(guó)古代的提水機(jī)械中，就是用填塞棉花的方法來(lái)堵住泄漏的，世界上最早出現(xiàn)的蒸汽機(jī)也是采用這種密封形式的。而19世紀(jì)石油和天然氣開(kāi)采技術(shù)的生產(chǎn)與發(fā)展，使填料密封的材料有了新的發(fā)展。到了20世紀(jì)，填料密封因其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，價(jià)格不貴，來(lái)源廣泛而獲得許多工業(yè)部門(mén)的青睞。

填料密封主要用于機(jī)械行業(yè)中的過(guò)程機(jī)器和設(shè)備運(yùn)動(dòng)部分等動(dòng)密封，比如離心泵、壓縮機(jī)、真空泵、攪拌機(jī)、反應(yīng)釜的轉(zhuǎn)軸密封和往復(fù)泵、往復(fù)式壓縮機(jī)的柱塞或活塞桿，以及做螺旋運(yùn)動(dòng)閥門(mén)的閥桿與固定機(jī)體之間的密封填料密封的基本結(jié)構(gòu)與原理填料密封的原理

填料裝入填料腔以后，經(jīng)壓蓋對(duì)它作軸向壓縮，當(dāng)軸與填料有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于填料的塑性，使它產(chǎn)生徑向力，并與軸緊密接觸。與此同時(shí)，填料中浸漬的潤(rùn)滑劑被擠出，在接觸面之間形成油膜。由于接觸狀態(tài)并不是特別均勻的，接觸部位便出現(xiàn)“邊界潤(rùn)滑”狀態(tài)，稱(chēng)為“軸承效應(yīng)”；而未接觸的凹部形成小油槽，有較厚的油膜，接觸部位與非接觸部位組成一道不規(guī)則的迷宮，起阻止液流泄漏的作用，此稱(chēng)“迷宮效應(yīng)”。這就是填料密封的機(jī)理。顯然，良好的密封在于維持“軸承效應(yīng)”和“迷宮效應(yīng)”。也就是說(shuō)，要保持良好的潤(rùn)滑和適當(dāng)?shù)膲壕o。若潤(rùn)滑不良，或壓得過(guò)緊都會(huì)使油膜中斷，造成填料與軸之間出現(xiàn)干摩擦，最后導(dǎo)致燒軸和出現(xiàn)嚴(yán)重磨損。

填料的種類(lèi)填料的種類(lèi)很多、最常用的有以下四類(lèi)：絞合填料

編織填料

塑性填料

金屬填料填料密封填料的性質(zhì)填料是以各種纖維、金屬等基礎(chǔ)材料和潤(rùn)滑劑、黏接劑等輔助材料組合而成。填料應(yīng)具備以下條件：（1）有一定的塑性、在壓緊力的作用下產(chǎn)生一定的徑向力并緊密與軸接觸（2）有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，不污染介質(zhì)、不都介質(zhì)泡脹、填料中的浸漬劑不被介質(zhì)溶解、填料本身不腐蝕密封面（3）自潤(rùn)滑性能良好、耐磨、摩擦系數(shù)?。?）軸有少量偏心時(shí)、填料應(yīng)有足夠的浮動(dòng)彈性（5）制造簡(jiǎn)單、裝拆方便機(jī)械密封與填料密封的比較

種類(lèi)

項(xiàng)目機(jī)械密封填料密封優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)泄漏量極少

幾乎不漏，一般泄漏量為

0.01-10ml/h多一般泄漏量為300-1200ml/h壽命長(zhǎng)一般能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1-2年以上短要定期更換填料和軸（軸套）軸的磨損幾乎沒(méi)有

軸（或軸套）局部（動(dòng)環(huán)密封圈處）有輕微磨損有軸（軸套）有磨損調(diào)正不要自動(dòng)進(jìn)行調(diào)正，便于自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)要需經(jīng)常壓緊填料壓蓋，否則泄漏量增大功率損失小摩擦面積小、摩擦系數(shù)小、功率損失約為填料密封的1/3-1/10大填料與軸的摩擦面積大，摩擦系數(shù)亦大，功率損失大耐震性好壞在一般泵中，徑向跳動(dòng)大于0.07-0.08mm時(shí)，泄露增加裝置長(zhǎng)度短不需要調(diào)正空間長(zhǎng)需要調(diào)正空間適用范圍廣窄結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件多，要求精度高簡(jiǎn)單零件少，要求精度低安裝稍難容易更換不方便需要拆開(kāi)一部分或全部機(jī)器方便不需拆開(kāi)機(jī)器浮動(dòng)密封浮動(dòng)密封基本結(jié)構(gòu)與原理

浮動(dòng)密封是靠軸(或軸套)與浮動(dòng)環(huán)之間的狹窄間隙產(chǎn)生很大的水力阻力而實(shí)現(xiàn)密封的見(jiàn)下圖。由于浮動(dòng)環(huán)與固定套的接觸端面上具有適當(dāng)?shù)谋葔?，能起到接觸端面的密封作用。彈簧的作用是保證端面的良好接觸，彈簧力可取5kg左右。軸(或軸套)與浮動(dòng)環(huán)間狹窄縫隙中液體的浮力，克服接觸端面上的摩擦力以后，保證浮動(dòng)環(huán)相對(duì)于軸(或軸套)的自動(dòng)調(diào)心，使得浮動(dòng)環(huán)與軸(或軸套)不互相接觸、磨損，并長(zhǎng)期保持非常小的間隙，以提高

密

封效果。直徑方向的間隙一般取0.05～0.1mm。泵的軸封結(jié)構(gòu)的選擇二、機(jī)械密封

機(jī)械密封（也稱(chēng)端面密封）的密封效果好，泄漏量很小，壽命長(zhǎng)，但價(jià)格貴，加工安裝維修保養(yǎng)比一般密封要求高。

機(jī)械密封適用于輸送石油及化工介質(zhì)，可用于各種不同粘度、強(qiáng)腐蝕性和含顆粒的介質(zhì)。美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API610（第8版）規(guī)定：除用戶有規(guī)定外，應(yīng)當(dāng)裝備集裝式機(jī)械密封。三、浮動(dòng)密封

當(dāng)抽送介質(zhì)的壓力較高，大于25～50kg/cm2；或軸封處的值大于90(kg/cm2.m/s)時(shí)，采用填料密封時(shí)，填料函部分需要特殊冷卻，若采用機(jī)械密封，介質(zhì)的潤(rùn)滑性又不很好；這時(shí)采用浮動(dòng)密封，雖然泄漏量較上述兩種軸封的大，但可使泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)。泵的軸封結(jié)構(gòu)的選擇