泵的轴封结构形式与原理课件

单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级2023/6/61能动zy1301李文杰2023/6/61泵的轴封结构形式与原理什么是泵的轴封

泵是各领域使用最广泛的通用机械之一，其品质、规格繁多，绝大多数类型的泵（磁传动泵、屏蔽泵除外）存在一个基本的共性问题----“泄露”。泵壳体轴封漏泄壳体（法兰）泄露属于静密封问题，容易解决，长期以来，人们主要致力于研究解决泵的轴封泄露问题轴封：由于泵内流体和泵外大气间存在压力差，流体会发生泄露，为了防止液体流出泵外或空气流入泵内，在泵类设有的轴封装置。泵的轴封结构形式泵的轴封结构完全无泄漏液体软填料密封成型填料密封编制填料密封机械密封磁传动、屏蔽浮动密封填料密封非接触式接触式机械密封机械密封的基本结构与原理

简单的机械密封如图所示。它是由动环（随轴一起旋转并能做轴向移动）、静环、压紧元件（弹簧）和密封元件（密封圈）等组成。动环靠密封腔中液体的压力和压紧元件的压力，使其端面贴合在静环的端面上、形成微小的轴向间隙而达到密封的目的。两密封环端面A、静环和压盖的密封C、动环和轴的密封B构成三道密封，封堵了密封腔中液体向外泄露的全部可能的途径，实现可靠的密封。密封元件除起密封作用外还起着缓冲振动和冲击的作用。1-弹簧座2-弹簧3-传动销4-动环密封圈5-动环6-静环7-静环密封圈8-防转销填料密封填料密封的基本结构与原理填料密封的结构形式填料密封又称为压盖填料（GlandPackings）密封，俗称盘根（Packings）。填料密封是最古老的一种密封结构，在我国古代的提水机械中，就是用填塞棉花的方法来堵住泄漏的，世界上最早出现的蒸汽机也是采用这种密封形式的。而19世纪石油和天然气开采技术的生产与发展，使填料密封的材料有了新的发展。到了20世纪，填料密封因其结构比较简单，价格不贵，来源广泛而获得许多工业部门的青睐。

填料密封主要用于机械行业中的过程机器和设备运动部分等动密封，比如离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机、反应釜的转轴密封和往复泵、往复式压缩机的柱塞或活塞杆，以及做螺旋运动阀门的阀杆与固定机体之间的密封填料密封的基本结构与原理填料密封的原理

填料装入填料腔以后，经压盖对它作轴向压缩，当轴与填料有相对运动时，由于填料的塑性，使它产生径向力，并与轴紧密接触。与此同时，填料中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成油膜。由于接触状态并不是特别均匀的，接触部位便出现“边界润滑”状态，称为“轴承效应”；而未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜，接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫，起阻止液流泄漏的作用，此称“迷宫效应”。这就是填料密封的机理。显然，良好的密封在于维持“轴承效应”和“迷宫效应”。也就是说，要保持良好的润滑和适当的压紧。若润滑不良，或压得过紧都会使油膜中断，造成填料与轴之间出现干摩擦，最后导致烧轴和出现严重磨损。

填料的种类填料的种类很多、最常用的有以下四类：绞合填料

编织填料

塑性填料

金属填料填料密封填料的性质填料是以各种纤维、金属等基础材料和润滑剂、黏接剂等辅助材料组合而成。填料应具备以下条件：（1）有一定的塑性、在压紧力的作用下产生一定的径向力并紧密与轴接触（2）有足够的化学稳定性，不污染介质、不都介质泡胀、填料中的浸渍剂不被介质溶解、填料本身不腐蚀密封面（3）自润滑性能良好、耐磨、摩擦系数小（4）轴有少量偏心时、填料应有足够的浮动弹性（5）制造简单、装拆方便机械密封与填料密封的比较

种类

项目机械密封填料密封优点缺点泄漏量极少

几乎不漏，一般泄漏量为

0.01-10ml/h多一般泄漏量为300-1200ml/h寿命长一般能连续运转1-2年以上短要定期更换填料和轴（轴套）轴的磨损几乎没有

轴（或轴套）局部（动环密封圈处）有轻微磨损有轴（轴套）有磨损调正不要自动进行调正，便于自动化运转要需经常压紧填料压盖，否则泄漏量增大功率损失小摩擦面积小、摩擦系数小、功率损失约为填料密封的1/3-1/10大填料与轴的摩擦面积大，摩擦系数亦大，功率损失大耐震性好坏在一般泵中，径向跳动大于0.07-0.08mm时，泄露增加装置长度短不需要调正空间长需要调正空间适用范围广窄结构复杂零件多，要求精度高简单零件少，要求精度低安装稍难容易更换不方便需要拆开一部分或全部机器方便不需拆开机器浮动密封浮动密封基本结构与原理

浮动密封是靠轴(或轴套)与浮动环之间的狭窄间隙产生很大的水力阻力而实现密封的见下图。由于浮动环与固定套的接触端面上具有适当的比压，能起到接触端面的密封作用。弹簧的作用是保证端面的良好接触，弹簧力可取5kg左右。轴(或轴套)与浮动环间狭窄缝隙中液体的浮力，克服接触端面上的摩擦力以后，保证浮动环相对于轴(或轴套)的自动调心，使得浮动环与轴(或轴套)不互相接触、磨损，并长期保持非常小的间隙，以提高

密

封效果。直径方向的间隙一般取0.05～0.1mm。泵的轴封结构的选择二、机械密封

机械密封（也称端面密封）的密封效果好，泄漏量很小，寿命长，但价格贵，加工安装维修保养比一般密封要求高。

机械密封适用于输送石油及化工介质，可用于各种不同粘度、强腐蚀性和含颗粒的介质。美国石油学会标准API610（第8版）规定：除用户有规定外，应当装备集装式机械密封。三、浮动密封

当抽送介质的压力较高，大于25～50kg/cm2；或轴封处的值大于90(kg/cm2.m/s)时，采用填料密封时，填料函部分需要特殊冷却，若采用机械密封，介质的润滑性又不很好；这时采用浮动密封，虽然泄漏量较上述两种轴封的大，但可使泵正常运转。泵的轴封结构的选择