水泵組合軟填料的密封試驗(yàn)

a543582808 · 發(fā)表于 2007-3-23 11:10:15

填料密封具有填料來源廣,、加工容易,、價格低廉,、密封可靠,、操作簡單等特點(diǎn)，因此適用范圍較廣,。近幾年來隨著密封填料的發(fā)展,，填料密封在材料、結(jié)構(gòu)形式以及各種特性方面得到了較大的改善,，所以在機(jī)械行業(yè)填料密封得到了更為廣泛的應(yīng)用,，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

一,、填料密封的工作機(jī)理

在機(jī)械行業(yè)填料密封主要用作動密封,。常用作離心泵、壓縮機(jī),、真空泵,、攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)軸密封，在填料密封的設(shè)計選擇上,，應(yīng)以機(jī)械設(shè)備的工作條件為主要考慮因素,，填料的選擇應(yīng)考慮具備如下條件：

1、有一定的塑性,，在壓緊力作用下能產(chǎn)生一定的徑向力并與緊密軸接觸,。

2、有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性,，不污染介質(zhì),，填料不被介質(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、填料自潤滑性能良好,，耐磨,，摩擦系數(shù)小。

4,、軸存在少量偏移時,，填料應(yīng)有足夠的浮動彈性。

5,、制造簡單,、填裝方便

為此，需要經(jīng)常對填料的壓緊程度進(jìn)行調(diào)節(jié),，使填料中的潤滑劑在運(yùn)行一段時間而有所流失之后,，再擠出一些潤滑劑，同時補(bǔ)償填料因體積變化所造成的壓緊力松弛。當(dāng)然這樣經(jīng)常擠壓填料,，最后將使浸漬劑枯竭,，所以定期更換填料是必要的。此外,，為了維持液膜和帶走摩擦熱,，有意讓填料處有少量泄漏也是必要的。

二,、盤根填料在水泵使用中存在的問題

水泵的軸封一般采用油浸石棉盤根或油浸棉紗盤根,。油浸石棉盤根具有耐熱性、柔軟性好,、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),，但它也有致命的缺點(diǎn)：編結(jié)后表面粗糙、摩擦系數(shù)大,、有滲漏現(xiàn)象,，另外使用久了浸入的潤滑劑容易流失。浸油棉紗盤根在水中長期浸泡會變得很硬,，而且由于膨脹系數(shù)大,，摩擦力較大。在實(shí)際生產(chǎn)中,，經(jīng)常出現(xiàn)這樣的狀況：新修好的設(shè)備,，開始運(yùn)行時軸封狀況良好，但用不了多久,，泄漏量便不斷增加,，調(diào)整壓蓋和更換填料的工作也逐漸頻繁，運(yùn)轉(zhuǎn)不到一個周期,，軸套就已磨損成花瓶狀,，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)軸套磨斷，并且水封環(huán)后面更換不到的盤根均已腐爛,，無法起到密封作用,。

總的來開，盤根填料具有如下缺點(diǎn)（1）盤根填料與軸直接接觸,，且相對轉(zhuǎn)動,，造成軸與軸套的磨損，所以必須定期或不定期更換軸套,。（2）為了使盤根與軸或軸套間產(chǎn)生的摩擦熱及時散掉,，盤根密封必須保持一定量的泄漏，而且不易控制,。（3）盤根與軸或軸套間的摩擦,，造成電機(jī)有效功率降低,，消耗電能，有時甚至達(dá)到5％－10％的驚人比例,�,？偟膩砜矗P根填料具有如下缺點(diǎn)：從填料密封的原理來看,，流體在密封腔內(nèi)可泄漏的通道有三處：其一是流體穿透纖維材料造成泄漏；其二是從填料與填料箱體之間泄漏,；其三是從填料與軸表面之間泄漏,。因此防止水泵泄漏最為關(guān)鍵的措施是：（1）合理選擇密封填料；（2）設(shè)計合理的密封腔體,，調(diào)整適當(dāng)?shù)拿芊鈮壕o力,。

三、組合軟填料密封的設(shè)計

設(shè)計的填料腔結(jié)構(gòu)如圖2所示,。填料腔體內(nèi)填充一種優(yōu)良的密封軟材料,，它是由碳纖維、高純度石墨,、聚四氟乙烯,、有機(jī)密封劑等組成。它耐熱-18℃～200℃,，最大壓力0.7Mpa,，最大線速度8m/s，耐腐蝕性強(qiáng),，適用介質(zhì)PH值范圍4～13,，主要適用于水介質(zhì)。這種軟填料狀態(tài)為膠泥狀,，摩擦系數(shù)低,、混合體之間分子吸引力小。
在軸的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,，填料中的纖維會纏繞在軸上,，并隨軸一起轉(zhuǎn)動，形成一個“旋轉(zhuǎn)層”,，此“旋轉(zhuǎn)層”起到了保護(hù)軸或軸套的作用,，避免了軸套磨損，減小了動力消耗,；隨著“旋轉(zhuǎn)層”直徑的逐漸增大,，軸對纖維的纏繞能力將逐步減弱，沒有與軸纏繞,，并且與填料腔內(nèi)壁保持相對靜止,，在填料腔內(nèi)形成一個“剪切層”,，此時相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的摩擦剪切區(qū)域就存在于填料中間而不是存在于填料與軸之間。另外在注入的填料兩端壓入聚四氟乙烯編結(jié)填料,，利用此編結(jié)填料端環(huán)將混合軟填料壓緊,。為了使軸在高速轉(zhuǎn)動過程中，混合軟填料不被擠壓摔出,，特意在填料腔體和壓蓋處設(shè)計加工了螺旋槽,，值得注意的是填料兩端的螺旋槽方向應(yīng)互為相反，這樣保證軸旋轉(zhuǎn)時能產(chǎn)生使混合填料受到向內(nèi)的泵送作用,，有效防止了填料的飛濺,。

四、水泵試驗(yàn)情況

組合填料設(shè)計制作完成后,，在水泵試驗(yàn)臺上進(jìn)行試驗(yàn),。試驗(yàn)臺設(shè)計工況如下：電機(jī)轉(zhuǎn)速1500r/min，工作壓力1MPa,，介質(zhì)為清水,，介質(zhì)溫度常溫。

填料裝填過程按如下操作步驟進(jìn)行（1）清理填料腔,，檢查軸表面是否有劃傷,、毛刺等現(xiàn)象，保證軸的粗糙度達(dá)到圖紙要求Ra1.6,；（2）用百分表檢查軸在密封部位的徑向跳動,，其公差應(yīng)在0.03mm-0.08mm范圍內(nèi)。（3）裝填時對編結(jié)聚四氟乙烯端環(huán)最好先取一根與軸同尺寸的木棒,，將編結(jié)聚四氟乙烯纏繞在木棒上,，再用刀切斷，切口最好成45o斜面,，用一與填料腔同尺寸的木質(zhì)兩半軸套,，合于軸上將編結(jié)填料推入腔的深部，并用壓蓋對木質(zhì)軸套施加一定壓力,，使之預(yù)壓縮,，注意保持編結(jié)填料在腔底部平整。（3）注入混合膠泥狀填必須邊注入邊用木質(zhì)軸套壓緊,，最后再用編結(jié)聚四氟乙烯壓在填料腔的外邊,，均勻上緊壓蓋，同時用手轉(zhuǎn)動主軸,，使裝填后的壓緊力趨于拋物線分布,，然后將壓蓋稍放松，填料裝填完畢,。進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn),，剛啟動運(yùn)轉(zhuǎn)時,，泄漏情況以間斷滴漏為主，當(dāng)泄漏增大時,，適當(dāng)調(diào)緊壓蓋螺栓,。若發(fā)熱過大，將螺栓放松一下,。運(yùn)行正常后,，泄漏基本停止。試運(yùn)行60h后,，打開填料密封腔觀察,，編結(jié)聚四氟乙烯端環(huán)形狀保持完整，混合軟填料沒有摔出現(xiàn)象,，軸上毫無磨損跡象。

五,、結(jié)論

1,、組合式軟填料有效提高了泵的機(jī)械效率，減少了對軸的磨損,。由于填料壓蓋處可保持長期不滴漏,，保護(hù)環(huán)境。

2,、維護(hù)保養(yǎng)方便,，在泄漏量大時，可進(jìn)行不停工注入填料,，延長了泵的連續(xù)工作時間,，節(jié)約了人工和維修的費(fèi)用。據(jù)初步估算節(jié)約的能耗每臺泵每年節(jié)約上萬元,。

3,、組合式軟填料具有廣闊的應(yīng)用價值

365ca · 發(fā)表于 2008-3-24 19:58:03

學(xué)習(xí)了先進(jìn)的技術(shù)
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