软填料密封
填料密封材料分类及性能

填料密封材料分类及性能填料密封广泛应用于离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封,活塞泵、往复压缩机、制冷机的往复运动密封,以及各种阀门阀杆的旋转密封。
按所用填料的弹性,填料密封可以分为软填料密封和硬填料密封两大类。
软填料密封所用的填料主要有绞合填料、编结填料、塑性填料、金属填料以及各种截面形状的成型填料。
一、绞合填料与编结填料1.麻填料麻的纤维粗,摩擦阻力大,但在水中纤维的强度增加,柔性更好,对轴的磨损较石棉轻,因而可用于一般淡水、工业水及海水的密封。
麻填料不耐化学品,耐热性也较差。
2.棉填料棉纤维比麻纤维软,但是与麻相反,它在水中会变得较硬,而且会膨胀。
因此摩擦阻力较大。
棉填料不耐化学品,但对氨水和氢氧化钠碱溶液的适应性都不亚于石棉。
棉填料可用于食品、果汁、浆液等洁净物质的密封。
3.油浸石棉填料由于石棉具有柔性好,耐热性优异,强度大,耐酸碱和多种化学品以及抗磨损等一系列优点,很适合作密封填料。
它的唯一缺点是干结后有渗透泄漏。
但因其纤维很细,比面积(单位质量的纤维表面积)大,浸渍油脂和其它润滑剂后能防止渗透泄漏,并能保持良好的润滑性,所以仍是一种价廉物美的密封填料。
其耐热度一般在500℃左右。
4.聚四氟乙烯浸渍石棉填料经四氟乙烯浸渍的石棉填料能耐酸耐碱及多种化学品,使用温度范围在-200~+260℃之间,摩擦系数小,且不会因pv值(压力与线速度的乘积)过高而使润滑剂流出,因而有稳定的密封性能和较长的使用寿命,广泛用于化工部门的搅拌机、反应槽等转轴的密封和活塞泵、压缩机往复活塞杆式的密封。
但需要比其他填料更大的压紧力。
5.聚四氟乙烯纤维填料聚四氟乙烯纤维填料编结填料是一种新填料,它除具备密封所必需的良好特性性,还能与特种润滑剂相配合,避免渗透泄漏。
它几乎能耐一切化学品。
其缺点是导热率低,热膨胀大,当圆周速度超过3.5m/s,密封部位温度超过200℃时,会出现粘轴现象,使用时应注意。
二、塑性填料塑性填料是经模具制成型的填料,根据轴径大小制成环状,有绵状和积层两种型式。
软填料密封的原理

软填料密封的原理软填料密封是一种常用的密封方式,广泛应用于各种工业设备和管道系统中。
其原理是通过将柔软的填料填充到密封间隙,利用填料的弹性和可塑性来实现密封效果。
下面我们将从填料的选择、填充方式以及密封效果等方面进行介绍。
填料的选择是实现软填料密封的关键。
常见的填料材料有橡胶、聚四氟乙烯、石墨等。
这些材料具有良好的弹性和耐腐蚀性能,能够适应不同工作环境下的要求。
选择合适的填料材料是确保软填料密封效果的基础。
填充方式也是影响软填料密封效果的重要因素。
填充方式通常分为手工填料和机械填料两种。
手工填料是指通过人工将填料逐渐填充到密封间隙中,需要一定的经验和技巧。
机械填料则是利用专用的填充设备,通过压缩填料将其填充到密封间隙中。
相比之下,机械填料更加高效且精确,能够提高填料的填充质量和密封效果。
软填料密封的原理是利用填料的弹性和可塑性来填充和填平密封间隙,从而阻止介质的泄漏。
填料的填充过程中,填料会被压缩和变形,填料颗粒之间形成一定的内聚力和摩擦力,从而形成了一个密封层。
当介质施加压力时,填料会进一步被压缩,填充间隙的密封效果得到进一步提升。
填料的弹性和可塑性特性使得其能够适应不同的工作条件和介质压力变化,保持较好的密封性能。
软填料密封具有广泛的应用领域。
在化工、石油、制药等工业领域,软填料密封被广泛应用于各类密封设备和管道系统中。
例如,在化工设备中,软填料密封可以有效防止有害化学物质的泄漏,保障生产过程的安全性。
在管道系统中,软填料密封可以防止介质泄漏,避免对环境和人员造成危害。
此外,软填料密封还被应用于阀门、泵和压力容器等设备中,起到了重要的密封作用。
总结起来,软填料密封通过填充柔软的填料来实现密封效果,具有良好的弹性和可塑性。
填料的选择和填充方式是影响密封效果的关键因素。
软填料密封的原理简单但实用,被广泛应用于各个领域。
随着科技的不断发展,软填料密封技术也在不断创新和改进,为工业设备的安全运行提供了可靠的保障。
软填料密封类型与结构特点

软填料密封类型与结构特点、泄漏率及应力特征软填料密封类型与结构特点填料对轴的径向应力沿填料函长度的分布规律与泄漏流体压力分布恰好相反,因此为解决这一不协调关系,对软填料密封结构提出从以下几方面进行改进的要求。
①填料沿填料函长度方向的径向应力分布均匀,且与泄漏介质的压力分布规律一致,以减小轴的磨损及其不均匀性,并满足密封的要求。
②根据密封介质的压力、温度和轴的速度大小,考虑冷却和润滑措施,及时带走摩擦产生的热量,延长填料的使用寿命。
③设置及时或自动补偿填料磨损的结构;装拆方便,以能及时更换填料,缩短检修停工时间。
④在填料函底部设置底套,以防止填料挤出;为防止含固体颗粒介质的磨蚀和腐蚀性介质的腐蚀,采用中间封液环,注入封液(自身或外来封液),起冲洗和提高密封性的作用。
⑤采用由不同材质的填料环组合的结构,如柔性石墨和碳纤维填料环的组合,提高了填料的密封性能。
软填料的泄漏率密封介质沿填料与轴之间的环形间隙的泄漏,可视为流体作层流流动,理想条件下的泄漏量与填料两侧的压力差、轴的直径成正比,与介质黏度、填料安装长度成反比,与半径方向间隙的三次方成正比。
所以软填料泄漏不仅仅是计算问题,调节填料使其与轴紧密接触,是保证软填料密封达到允许泄漏量的关键。
一般转轴用填料密封的允许泄漏率见表4-10。
与机械密封相比,后者的泄漏率通常在1mL/h以下。
实际使用中,软填料密封要达到最低的泄漏率,与设计、制造和安装的好坏有直接关系,如轴与箱体的同轴度或圆度不符要求,以及横向振动等情况,泄漏率将迅速增加。
此外,由于填料本身的蠕变导致接触应力松弛,泄漏率同样会随时间推移而增加,所以软填料密封需要根据实际操作情况,定期给予压紧填料,重新调整压缩载荷。
软填料的应力特征在预装填料的填料函中,流体可能的泄漏通道,与垫片密封相似,主要是穿过软填料材料本身的渗漏和通过填料与轴外表面,以及填料与填料函内壁表面之间的间隙的泄漏。
填料材料本身的渗漏,一方面由于压缩时软填料被压实,另一方面通过改变填料材料或结构得以减少或杜绝。
填料密封工作原理

填料密封工作原理
填料密封工作原理是通过将填料放置在机械密封装置中,使填料与转动的轴向或固定的壳体之间形成一个密封界面,以阻止流体或气体的泄漏。
填料密封通常采用柔性填料,如软木、涂层纤维、纺织品等,其工作原理主要包括以下几个方面:
1.填料压缩密封:填料密封装置中的填料由于受到轴向的压力
作用,会被压缩并填满密封间隙,使填料之间形成高度凝聚的结构,从而实现密封效果。
2.填料摩擦密封:填料与密封件接触面之间存在摩擦力,填料
通过与轴或壳体接触的摩擦力,阻止流体或气体从密封间隙中泄漏。
3.填料润滑密封:填料与轴或壳体之间形成润滑膜,减少填料
与密封件之间的磨损和摩擦,并利用润滑剂的填充和流动作用,进一步提高密封效果。
4.填料对流动的阻碍:填料中的纤维结构具有较高的表面粗糙
度和较大的内外周面积,能够有效地阻碍流体或气体的泄漏,并增强密封性能。
综上所述,填料密封工作原理主要是通过填料的密实和摩擦力,以及填料与轴或壳体之间的润滑和阻碍作用,实现对流体或气体的有效密封。
2-2填料密封技术

(二)、活塞杆填料密封
❖ 1.平面填料 ❖ 填料和导向套靠注油润滑,可带走摩擦热和提高密封性。
注油点A、B一般设在导向套和第二组填料上方。填料右 侧有气室6,由填料漏出的气体和油沫自小孔c排出并用 管道回收,气室的密封靠右侧的前置填料7来保证。
(二)、活塞杆填料密封
❖ 1.平面填料
❖ 在密封盒内装有两种密 封环,靠高压侧是三瓣 闭锁环,有径向直切口; 低压侧是六瓣密封圈, 由三个鞍形瓣和三月形 瓣组成,两个环的径向 切口应互相错开,由定 位销来保证。环的外部 都用镯形弹簧把环箍紧 在活塞杆上。
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
❖ 1.无油润滑活塞环
❖ 特点:
❖ ②.填充PTFE导热性差,热膨胀系数比金属大,设计时应
考虑留出足够间隙,其中包括周向开口间隙e、侧面间隙δ
和径向间隙f(图2-30)。间隙值可根据膨胀系数和温升值计 算,实际运行中要获得准确膨胀系数和温升有一定困难。
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
(二)、活塞杆填料密封
❖ 硬填料主要分两类:即平面填料和锥面填料。
❖ 1.平面填料 ❖ 常用的低、中压平面填料密封结构。有五个密封室,用长
螺栓8串联在一起,以法兰固定在气缸体上。 ❖ 活塞杆的偏斜与振动对填料工作影响很大,故在前端设有
导向套1,内镶轴承台金,压力差较大时还可在导向套内开 沟槽起节流降压作用。
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
❖ 1.无油润滑活塞环
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
❖ 1.无油润滑活塞环
❖ 无油润滑活塞环有背压和无背压两种。
❖ 原理:金属活塞环都是依靠本身弹力预紧,且依靠环背气 体的背压将活塞环与缸壁贴紧。有背压的无油润滑活塞环 是依靠弹力环的弹力预紧,工作时依靠气体背压压紧。
填料密封(技术部)

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非矩形截面石墨填料
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填料的选择
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软填料密封的特点及改进
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软填料密封的特点及改进
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软填料密封的特点及改进
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软填料密封的特点及改进
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软填料密封的特点及改进
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软填料密封的特点及改进
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填料的选择
填料材料的正确选择考虑因素: 设备种类和运动方式、介质的性能、工作温度和压力、运 动速度
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软填料的分类
① 分类: 功能: 阀门、离心泵、往复压缩机用填料等
材料: 橡胶、天然纤维、合成纤维和金属填料
加工方法: (软填料分为)绞合填料、编结填料、层叠填 料和膜压填料
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② 材料 基体材料和辅助材料
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增强石墨填料环
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③ 编结填料结构
a 夹心套层式编结填料 b 发辫式编结填料 c 穿心式编结填料
5
6 1 2 3 4 5
软填料密封的结构
2)封液环 ①作用:在机器上采用有压 紧力的填料箱时,工作介质 仍会或多或少地泄漏。为此 6 要想填料密封更可靠,就装 上封液环。 1 2 3 4 5 ②安装:封液环通常装在填 料之中靠近压盖的地方,丝 孔与压力泵或压缩机相连, 有压力的中性液由此进入环 内,液体的压力须比填料箱 的工作压力高0.1~0.3Mpa。 ③中性液体选择原则:它既 不会弄脏工作介质,同时又 能作为填料箱的润滑剂,使 填料的使用寿命延长(特别 是高速回转轴的填料箱,装 上封液环更为有利)
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
填料密封

图4-28表示了 气动气缸的主 要构件,其密 封构件有:活 塞杆密封、活 塞密封、防尘 密封、冲程终 了刹车系统的 衬垫密封。
4.2.2 气动密封
(1). 基本要求
对于气动气缸,摩擦问题是最重要的,气体的泄
漏降为其次。密封件的润滑问题是气动密封的设计要 点。
对于很多场合,不允许对气动设备进行油雾润滑,
气动专用的唇形密封圈,与液压密封圈相比,唇口较 薄,接触部位隆起。
(3)方形圈气动密封
(4). 无油润滑气动密封
Hale Waihona Puke 4.2.3 活塞和活塞杆密封
活塞与气缸内表面的密封由活塞环来实现;活塞杆 与缸体的密封一般由填料密封来实现
1. 活塞密封—活塞环
活塞环是依靠阻塞和节流机理工作的接触式动密封。 (1)活塞环密封的基本原理
图4-13所示密封环在自由状态下的密封表面产生了 接触应力
图4-14,操作过程中,流体压力P作用在密封环暴 露于介质的表面,使得密封面的接触应力增加到, 此时 大于被密封的流体压力P,从而实现了密 封。
接触应力 与介质压力P的关系可通过分析三维应 力应变关系获得,其表达式为
,
式中 为弹性体材料的泊松比。对于弹性材料
与纯粹的旋转运动密封不同之处:往复运动密封的泄 漏率在构成一个循环的两个行程中是彼此不相同的。
对液压密封的基本要求如图所示:
2. 弹性体密封的基本原理
以橡胶O形圈密封为代表,介绍弹性体密封的基本 原理。 (1)自密封机理 弹性体密封的“自动密封”或称“自密封”是依靠 弹性体材料的,弹性、并存在初始装配过盈量或预加 载荷来实现的。
g pe2 fKL/t / K (4-7)
(2)摩擦力和摩擦力矩
作用在填料轴向微元上的摩擦力:
软填料及其密封特性是什么?

软填料及其密封特性是什么?来源:/一、什么是软填料:软填料,又称泥状填料,是由新一代高性能合成纤维配以特殊的阻隔剂和润滑剂精制而成的高级“盘根”。
软填料的任意尺寸,任意形状,极易安装,通过专用的高压枪便可直接注射,不必象传统的盘根,需要预切割,能适用任何尺寸的填料腔密封。
二、软填料的密封原理:软填料使用时,在填料腔的前后端装入专用密封环(也可用盘根代替),中间用高压枪注入,直至充满。
随着轴的旋转运动,软填料中的合成纤维会缠绕在轴(或轴套)上并随轴同步旋转,形成一个“旋转层”。
在填料腔的内壁附近,软填料粘附其上,形成一个“不动层”。
因为填料间吸引力极小,其层间摩擦系数很小,泵轴的转动使填料的处在中间的填料层作剪切运动,从而达到了密封的目的。
三、软填料的密封特点:1.无泄漏。
软填料内外层分别粘附在轴和填料腔内壁上,泵送介质必须击穿软填料才可能外漏,在许用范围内可以达到完全无泄漏的效果。
2.无磨损。
软填料与轴之间无相对运动,所以不会磨损轴,延长泵的使用寿命。
同时,因摩擦力的减小,提高了泵的工作效率,节约能源。
没有摩擦热产生,无需冷却水或冲洗水,安装使用简单。
3.无停机。
使用盘根或机械密封的水泵在维修时需要停机更换,软填料可以在线补充修复,减小因停机造成的人力和经济损失。
4.减少库存。
软填料适应各种规格、形状的填料腔,不用像盘根那样要备用多种型号。
5.适用恶劣工况。
对轴已经造成磨损,或有轻微跳动、蹿动的工况完全可以适用,同样达到良好的密封效果。
软填料在拥有这些优点的同时,也有一些不足。
适用压力有限,一般不超过2Mpa;在高温情况下会分解放出氧化氢、二氧化碳、一氧化碳等有害气体。
四、盘根密封的软填料改造:改造步骤1.清理填料腔改造前彻底清理好水泵原有的填料腔,不允许有任何杂质和污垢。
此项工作必须揭盖进行,为了节省工时和材料,最好在水泵大修时进行。
这样可使大修和改造同步。
2.水泵盖钻孔为了注射软填料,必须在泵盖上加装注射孔接头。
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软填料密封—《过程装备密封技术》姓名:+++++++学号:20020108班级:装控1班日期:2016年1月3日一、简介软填料密封是轴封的最古老形式,它既适应于各种旋转运动、往复运动的轴、杆密封,也适应于低速螺旋运动。
尽管多数回转机械的轴密封已被机械密封所代替,但应用现代新型填料的软填料密封仍获得广泛应用,尤其是在高温、强腐蚀和含固相颗粒介质工况下应用更为广泛。
软填料密封尽管结构简单、应用广泛,并且对其软填料的开发研究、密封性能研究、结构设计理论等进行了许多卓有成效的工作,但对软填料密封的密封机理并没有完全弄清楚,甚至一些有关密封机理的概念有待进一步澄清。
填料密封又称压盖填料密封,俗称盘根,主要用于过程机械和设备运动的密封,如离心泵、真空泵、搅拌机、反应釜等的转轴和往复泵、往复压缩机的柱塞或活塞杆,以及做螺旋运动的阀门的阀杆与固定机体之间的密封。
他是最古老的一种密封结构,中国古代的提水机械,就是运用填塞棉花的方式堵住泄漏的。
世界上最早出现的蒸汽机也是采用这种密封方式。
而19世纪石油和天然气开采技术的产生与发展,使填料密封的材料有了新的发展。
到了20世纪,填料密封因其结构较为简单、价格不贵、来源广泛而获得许多工业部门的青睐。
然而,随着工业现代化,尤其是宇航、核电、大型石油化工等工业的发展,对密封的要求越来越高,在许多苛刻的工况下,填料密封被其他密封形式所代替。
尽管如此,由于填料密封本身固有的特点,至今在较多的场合仍是普遍使用的密封形式,特别是近年来许多新材料和结构的出现,赋予了填料密封新的生机,获得了新的发展。
填料密封以其采用的密封填料的形式分成软填料密封和硬填料密封,后者主要用于高压、高温、高速下工作的机械或设备。
因软填料密封构造简单并容易更换,应用十分普遍,也可作为预密密封与硬质材料密封、迷宫密封或机械密封联合使用。
软填料密封用来密封轴或壳体孔、由一些可变形的密封圈或长绳状的材料沿轴或杆缠绕而成。
填料压盖将软质密封填料轴向压紧,使其产生径向弹塑性变形堵塞间隙而实现密封。
软填料密封良好的润滑性能是保证密封长周期运行的必要条件,同时使密封具有较低的摩擦功耗和磨损速率。
为了保证良好的润滑条件,软填料密封通常允许少量的泄漏存在。
对于一般的填料(不包括具有自润滑性能的填料)只是对流体的流泄起节流作用而不是将其完全阻止或封闭填料中浸渍润滑剂或提高填料本身的自润滑能力就是为保证填料具有良好的润滑性能。
下图是简单填料箱软填料是一种新的无石棉高分子材料合成的密封填料,外观如胶泥状具有特殊的可塑性,能够在填料涵内由两端盘根环封闭住填料后形成圆筒状的滑块,与轴的相对运动面之间产生非常薄的液膜,由于软填料的特殊材料的作用,产生的摩擦热接近于零。
因此是世界上产生摩擦阻力最小填料之一,而填料之间高分子阻隔剂的作用保证了介质之间的不渗漏。
因此,该种填料是唯一一种可塑的、低摩檫而不需冷却软填料密封,它是一种填塞环缝的压紧式密封。
软填料密封通常用作旋转或往复运动的零件与轴封箱之间环形空间的密封,如离心泵、转子泵、往复泵、搅拌机、阀杆、管线膨胀节、换热器浮头、带搅拌反应釜等设备的轴封和阀杆的密封,它能适应往复运动、旋转运动和螺旋转运动元件的密封。
近些年来随着科学技术的进步,新材料不断涌现,新型的密封填料相近问世,正取代着传统的以石棉为主的填料,大大拓宽了软填料密封的工况范围,研究常用软填料材料的特性及其选择对密封的选材是非常有益的,对泄漏的防止,实现厂、矿的绿色环境具有不可低估的作用。
二、软填科密封机理分析造成密封泄漏的根本原因有两个,一是密封两侧存在压力差(或浓度差),或沿泄漏方向有相对运动;二是存在着泄漏通道,即流体流动阻力不是无穷大,消除(或减轻)其中任一因素均可阻止(或减少)泄漏。
流体通过软填料密封的泄漏有三条途径,即通过填料与静止件界面的泄漏;通过填料本身的泄漏;通过填料与运动界面之间的泄漏。
流体通过填料与静止界面的泄漏和流体通过静密封面的泄漏原理一样,流体通过填料本身的泄漏取决于被密封流体的渗透力和软填料本身的内部结构。
当介质的渗透力强或介质为气体时,通过填料的渗透泄漏几乎不可避免,但具体的泄漏机制有待进一步探索。
对于绝大多数液体介质,泄漏主要是通过填料运动件之问的界面进行,但是,流体通过填料与运动件之间界面泄漏的具体机理如何,目前对其进行直接研究的并不多。
不过,国内外学者对弹性密封(O形圈密封和唇形密封)作过大量实验研究、计算质泄漏机理很有启发。
被密封流体介质通过填料与运动件界面的泄漏机理有多种形式,常见的有间隙泄漏机理、多孔隙泄漏机理、粘附泄漏机理和动力泄漏机理。
前两种与静密封处的泄漏规律基本相同,而粘附泄漏是液体在往复运动配合处所特有的泄漏形式,动力泄漏机理是液体在回转运动配合面轴向泄漏的一种形式。
如何利用软填料密封有效地解决工业生产中遇到的密封问题,是软填料密封理论研究的主要任务,密封件在实现对被密封流体介质有效密封的同时,必须保证密封有足够长的使用寿命和较低的摩擦功耗及磨损速率。
从密封的角度出发,要求泄漏率尽可能小,但必须同时考虑摩擦、磨损和寿命问题。
从流体通过软填料密封泄漏的机理分析可以看出,只要存在间隙、存在泄漏通道,就会产生泄漏。
软填料密封的本质就是利用密封填料柔软特性、在轴向压紧力的作用下径向膨胀阻塞可能存在的流体泄漏通道。
为达到这一目的,软填料密封设计理论认为,对软填料密封施加的力必须使填料与被密封表面之间产生的接触应力能封堵被密封流体压力的作用。
一般要求填料函底部的径向接触压力必须等于或大于被密封流体的压力,这一原理一直是软填料密封设计的主要理论准则。
多孔隙泄漏机理揭示了密封界面的微观不平为流体的泄漏提供了通道,为达到有效密封从而要求填料柔软而富有弹性。
填料柔软使其受变形后能较易填塞密封界面的微观泄漏通道,并且摩擦功耗低。
良好的填料回弹性可以补偿因体积损失引起的应力松弛,降低被密封轴不圆度及偏摆对密封作用的不利影响。
要求填料具有良好的回弹性与柔软性,也是开发新型填料一直遵循的基本观点。
软填料密封机理的"轴承效应"和"迷宫效应"辨析关于软填料密封如何保证持久稳定地起密封作用,有两种常见的观点,即"轴承效应"和"迷宫效应"。
软填料装人密封腔后,经压盖对它作轴向压缩,使它产生径向力保持与轴紧密接触,建立起密封状态。
与此同时,填料中浸渍的润滑剂被挤出,在接触面之间形成液膜。
呈"边界润滑"状态,类似滑动轴承,故称为"轴承效应"。
早在60年代,有人指出,"填料在需要润滑这一方面很像轴承"。
有的文献认为,"在典型的密封装置中,流体流经很小的问隙,对于填料就像润滑剂的作用一样当密封构件配台过紧时,流体流不进去,填料就会干转,除非润滑剂由别的方法来提供,否则填料就会发热、变硬,并划伤轴。
和轴承的破坏一样"。
因此按照"轴承效应"的观点,要求软填料密封必须像轴承一样。
应得到良好的润滑。
关于"迷宫效应",意思是说,"填料压紧后,未接触的凹部形成小沟槽,有较厚的液膜,当轴与填料有相对运动时,接触部分与非接触部分组成一道道规则的迷宫,起阻止液流泄漏的作用",并认为良好的密封在于维持"迷宫效应"。
下图是简单软填料密封三、软填料密封的常用材料目前软填料密封主要有纤维质材料和非纤维质材料两大类。
1、纤维质材料软填料密封常用的材料按材质可分为天然纤维、矿物纤维、合成纤维、陶瓷和金属纤维四大类。
(1)天然纤维天然纤维有棉、麻、毛等。
麻的纤维粗,摩擦阻力大,但在水中纤维强度增加,柔软性更好,一般用于清水、工业水和海水的密封,用于工作温度>90℃,其密封面水冲洗的泵用填料。
线速度可达10m/s的油、水和非腐蚀性的化学介质下。
棉纤维比麻纤维软,但棉与麻相反,在水中会变硬且膨胀,因此摩擦阻力较大,一般用于食品、果汁、浆液等洁净介质的密封。
毛纤维光滑、柔软、摩擦阻力小、耐酸,可用于低参数的酸性介质的密封。
而天然纤维的物理、化学性能较差,使用范围有限,寿命短,故目前很少采用。
(2)矿物纤维矿物纤维主要有石棉纤维,分温石棉和青石棉,青石棉国际公约禁用,通常使用均为温石棉。
由于石棉纤维具有柔软性好,耐热性优异、强度高、耐磨损和耐酸、碱及多种化学品等一系列优点,很适合作密封填料,其缺点是编结后有渗透泄漏,一般在编织石棉填料中浸渍一定量润滑油和石墨粉、铝粉、滑石粉等,用以降低摩擦系数,填塞纤维空隙,使填料更加致密,防止渗漏,并能保持良好的润滑性;但在500℃时石棉会成为粉状,密封性下降。
石棉一般适用于介质为蒸汽、空气、工业用水和重油的转轴、往复杆或阀杆的密封。
但由于石棉己被公认为是一种对人体有害的致癌物质,会危害人体健康,因此,一些发达国家已明令禁止生产使用石棉制品,包括石棉的密封材料,我国目前仍然在使用石棉填料。
(3)合成纤维用于制造填料的合成纤维主要有:聚四氟乙烯(PTFE)、碳纤维、酚醛纤维、芳纶等。
这些材料由于其化学性能稳定、强度高、耐磨、适应温度范围广、摩擦系数小、工作寿命长。
解决了使用石棉材料所不能解决的一些问题。
PTFE 是由美国人R.J.Plumkett于1938年发明的,具有非常高的化学稳定性,对于强酸、强碱、强氧化剂有很高的抗蚀性,是已知高分子衬料中耐溶剂和耐腐蚀性最好的。
PTFE的耐摩性能也十分优异,其手感滑腻,硬度低,不会划伤对偶件。
与金属对摩时摩擦系数低。
不同工作条件下,其摩擦系数一般在0.04~0.35,是高分子材料中摩擦系数最低的。
PTFE的不足之处主要是机械强度较低,且易蠕变,导热性差,热膨胀系数低。
对于PTEF的不足之处可通过添加适当的填充剂,如玻璃纤维、石墨、青铜粉、二硫化钼等得到改善。
一般用于低压、中温、强酸、强碱。
以及不允许污染的介质,如卤素、药品等的密封。
(4)碳纤维是用聚丙烯腈纤维氧化和碳化而成的,根据碳化程度不同,可得到碳素纤维,耐焰碳纤维,石墨纤维三种产品。
碳素纤维或加入PTEF纤维编织填料经聚氟乙烯乳液浸渍后。
可在酸碱溶剂中应用。
特别是在尿素系统的高压铵泵,液氨泵及硫酸厂的酸泵中成功应用。
表明其是一种很有发展前途的适用于高温、高压、高速、强腐蚀场合的填料。
目前我国市售的碳纤填料95%以上都是以耐焰碳纤维为主体并经多次浸渍四氟乙烯乳液和特种润滑剂编织而成。
其使用寿命比一般石棉填料高5~10倍,密度是石棉填料的3~4倍,密封性能优于石棉填料。
随着工艺的成熟和完善及成本的降低,有可能逐渐取代石棉填料。
(5)酚醛纤维也是近些年发展起来的新型耐燃有机纤维.酚醛纤维表面浸渍性能好,故酚醛纤维编织成填料。