软填料密封类型与结构特点
填料密封密封介绍
填料密封密封介绍填料密封是一种常见的密封方式，它通过填充一定类型的填料材料来固定和填充密封空间，以达到密封效果。
在工业生产和民用领域广泛应用，填料密封可以有效防止介质泄漏、外界灰尘和污染介质等情况的发生。
本文将详细介绍填料密封的原理、应用范围、材料选择及特点等方面的内容。
一、填料密封的原理填料密封的原理是利用填料材料填充在密封间隙中，通过填料之间的摩擦力和填充度，形成与被密封件间的压力或摩擦力之间的平衡，从而实现密封效果。
填料材料的选择和填充方法的合理性对密封性能至关重要。
填料的选择要根据介质的性质、工作压力和温度等因素确定，确保填料材料具有较好的耐磨、耐压、耐腐蚀和抗老化的性能。
二、填料密封的应用范围填料密封广泛应用于各个行业的密封领域，如石油、化工、电力、纺织、造纸、冶金等工业领域。
在石油行业中，填料密封被应用于各类管道、阀门的密封，有效防止石油介质的泄漏。
在化工行业中，填料密封被广泛应用于各类反应釜、搅拌罐、容器等设备的密封，确保介质的安全和环境保护。
此外，填料密封还被应用于汽车、船舶、铁路等交通运输设备的密封，以及家电、建筑等民用领域的密封。
三、填料密封的材料选择填料密封的材料选择应根据具体的工作条件和要求来确定，常见的填料材料有无石棉、石墨、聚四氟乙烯、金属填料等。
无石棉填料具有耐磨、耐压、耐腐蚀的特点，适用于各类介质的密封。
石墨填料具有良好的导热性和耐腐蚀性，适用于高温高压条件下的密封。
聚四氟乙烯填料具有优异的耐腐蚀性和低摩擦系数，适用于化工行业中各类特殊介质的密封。
金属填料则具有耐高温、抗压和耐腐蚀的特点，适用于金属密封件的填料。
四、填料密封的特点填料密封具有以下几个特点：1.良好的密封性能：填料密封采用填料材料填充密封间隙，通过填料材料之间的摩擦力和填充度，形成与被密封件间的压力或摩擦力之间的平衡，从而实现良好的密封效果。
2.适应性强：填料密封可以适应不同的工作条件和环境要求，填料材料的选择也较为灵活。
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。
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。
填料函密封简介
填料函密封
填料函密封:靠填料阻塞泄漏通路的可用于往复或旋转运动的接触式动密封,主要有软填料密封。
1. 软填料密封
软填料密封又称盘根密封，填料函内的填料受压盖的轴向力作用而径向胀紧，以达到密封目的。
软填料常由纤维（石棉、尼龙等）、润滑剂（石墨、二硫化钼、滑石粉等）和各种金属丝增强剂组成。
填料磨损后可通过拧紧螺栓予以补偿。
软填料密封结构简单、可靠、易检修、耐腐蚀和耐高温，曾广泛用作旋转轴和往复运动的杆件密封，但接触面积、摩擦阻力、功耗和磨损均较大，除低速阀杆运动仍有采用外，已逐渐被机械密封所代替。
软填料密封如图1所示。
图1.软填料密封
2. 硬填料密封
硬填料密封常用分瓣环作密封件。
分瓣环外圆周有周向弹簧，靠弹簧力与轴抱紧。
被密封的介质压力可使环产生轴向和径向压紧力，以提高密封效果。
密封环内圆磨损后，各片可沿切口滑移使内孔收缩，保持密封性能。
分瓣环常用金属或石墨制成，比软填料有更高的耐热和耐压性能。
它广泛用作往复压缩机活塞杆等的往复密封或高压釜搅拌轴等的旋转式密封。
硬填料密封如图2所示。
图2.硬填料密封。
填料密封密封介绍
填料密封密封介绍填料密封是一种常见的工业密封方式，广泛用于各类容器、设备以及管道的连接处，用于防止流体、气体或粉尘的泄漏。
填料密封主要由填料、填料室和填料密封器等组成，其设计目的是实现有效的密封效果。
填料作为填料密封的核心组成部分，是一种柔性材料，如碳纤维、石墨、聚酰亚胺纤维等。
填料通过填充在填料室内，可以填满连接处的微小缝隙，形成一种阻止流体、气体或固体颗粒通过的屏障。
填料具有耐高温、耐腐蚀、良好的弹性和密封性能等特点。
填料室是容纳填料的密封空间，多为圆形或方形设计。
填料室通常由两个平行的填料箱体组成，分别连接于需要密封的设备或管道上。
填料室内的填料密集且紧密排列，以最大限度地减少泄漏的可能性。
填料密封器是将填料与填料室紧密结合在一起的装置。
它位于填料室的两端，通过调节填料室内填料的压力，控制填料与连接处的贴合程度，从而实现良好的密封效果。
填料密封器通常由金属制成，具有良好的耐腐蚀性和机械强度。
填料密封的工作原理是通过填料的压缩和弹性恢复来实现密封。
当填料室内填料受到压力时，填料密封器通过外部力的作用，将填料均匀地推向连接处，填满连接处的缝隙，形成一条连续的密封线。
这种填料的压缩和回弹特性，使填料密封能够适应设备的变形和运动，并能够在较高温度和压力下工作，确保密封效果的持久性和可靠性。
填料密封具有一些独特的优势。
首先，填料密封相对简单且易于安装和维护。
其次，填料密封适用于广泛的工作环境，包括高温、高压和腐蚀性介质等。
此外，填料密封还可以适应设备的运动和变形，具有较高的适应性和可靠性。
然而，填料密封也存在一些不足之处。
首先，填料密封对填料的选择较为复杂，需要根据具体的工作条件和介质特性进行选择。
其次，填料密封在高速旋转设备中容易产生摩擦磨损和磨粒，导致泄漏问题。
此外，填料密封的压力和温度限制也是需要考虑的因素。
在使用填料密封时，需要注意一些关键要点。
首先，填料密封的压力应在正确的范围内，过高或过低都可能导致泄漏问题。
2-2填料密封技术
❖ 原理：依靠阻塞为主兼有节流来实现密封。
❖ [图2-19(a)]：薄片活塞环，由三至四片装在同一环槽内， 切口相互错开。良好的密封性，易同气缸镜面磨合，使气缸 不致拉毛。
❖ [图2-19(b)]：在铸铁环上镶嵌填充PTFE，防止气缸拉毛， 在高压级中采用。
(二)、活塞杆填料密封
❖ 1.平面填料 ❖ 除了上面两种形式的密封圈填料外，平面填料还有活塞
环式 1.平面填料
❖ 组成：内圈l、2是密封环，用铂合金、青铜或填充聚四 氟乙烯制成。外圈是弹力环，并用圈簧抱紧，装配时， 三环的切口要错开以免漏气。
❖ 结构和制造工艺都很简单，内圈可按动配合2级精度或过 渡配合公差加工，已成功地应用在压力为2MPa的级中。
(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。
❖ 在超高压压缩机中使用的活塞 环结构如图2-20所示。
❖ 特点：由两个中间镶有铜锡合 金(Sn 4.8％、Cu 95.2％)的活 塞环，以及共用的一个弹力环 和隔距环组成一组。
❖ 活塞环的基体是合金铸铁，弹 力环和隔距环是用调质铬钢制 成。硬度300～350HBS，强 度σb=110～130MPa。使用 五组活塞环即能密封175MPa 的压力。
目录
一、软填料密封； 二、硬填料密封（活塞环、分瓣环、锥形环
等）； 三、成型填料密封（O形圈、V形圈等）； 四、油封和防尘密封。
填料密封ppt
一、硬填料密封环的结构形式
分瓣环
1）分瓣原理
环浮装于轴上，轴向和径向均 有间隙，为减少泄露，往往将 两个环组成一组，切口错开， 互相遮盖，环的外圆周有弹簧 将环与轴箍紧，产生径向预紧 力，流体压力起自昆作用。当 环内圆周磨损各片可以沿切口 滑移，使内孔缩小，环与轴始 终保持紧密贴合。 适用范围： 压力：P≤50MPa 温度：T≤400℃ 速度：V≤110m／s
6
软填料的分类
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
7
填料的选择
•
8
软填料密封的缺点及改进
•1填料会磨损 改进：增加弹性元件 •2导热性差，温度高 改进：用带水夹层的填料箱 •3震动或摆动引起压差 改进：采用调心式填料箱 谢谢！
2.2、密封原理
2.2.1、静密封
1)、自紧
O 型圈密封比平垫密封更好。平行密封垫的密封 接触面所受压力是均匀分布的，如果介质压力大于 接触面上的压力就可能产生泄漏。 对于O形密封圈，装配后O形圈受压缩，接触面上 的压力是不均匀的。
2)、强制
受内压后O型圈向
受力方向移动，被压 到沟槽一侧改变其断 面形状。此时密封接 触面上的压力除安装 时的压紧力之外，还 要加上由介质压力P的作用产生的接触压力，因此接 触面上的压力分布随内压变化而变化。
凡是运转体箱内有液体润滑油而又与外部相连接的部位 都需要油封。有些是橡胶的，有些是金属的，多数是钢 骨橡胶的，如曲轴后油封，变速箱前后油封，左右半轴 油封，主减速器前油封，空压机曲轴油封等
４、优点
1、油封结构简朴、轻易制造。简朴油封一次便可以模 压成型，即使最复杂的油封，制造工艺也不复杂。金属 骨架油封也只需经由冲压、胶接、镶嵌、模压等工序即 可将金属与橡胶组成所要求的油封。
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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。
由于工作时填料与填料函内腔无相对运动，因此阻止填料与运动的轴（杆）之间的泄漏或逸散成为填料密封成功的关键。
软填料密封依靠拧紧压盖螺栓所形成的轴向压紧力，使填料产生弹塑性变形，从而形成紧贴轴的径向接触应力（以下简称径向应力），以致流体沿轴表面的流动受阻，起到了密封作用。
显然这种径向应力在填料密封过程中起到了重要作用，因此下面将分析径向应力的成因、特征和大小。