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啤嶺機(jī)電設(shè)備（上海）有限公司
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淺談離心泵的軸封裝置

2013-08-26

魏昌
（青海堿業(yè)有限公司，青海德令哈　817000）
　　摘　要：通過(guò)對(duì)離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中軸向密封裝置的分析，介紹了如何正確地選用軸封裝置，以達(dá)到節(jié)能降耗和降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。
　　關(guān)鍵詞：離心泵；軸封；裝置；選用
　　離心泵的軸封裝置是用來(lái)密封泵軸穿出泵殼地方的間隙，以防止外界空氣進(jìn)入泵殼內(nèi)，或阻止泵內(nèi)高壓液體泄漏到泵殼外面去。密封的好壞，對(duì)正常的生產(chǎn)有著十分重要的影響。離心泵的軸向密封裝置一般有兩種型式，即：填料密封和機(jī)械密封。
　　1　機(jī)械密封
　　1.1 特點(diǎn)
　　機(jī)械密封又稱(chēng)端面密封，它具有泄漏量小，密封可靠、功率消耗少等特點(diǎn)。適用于輸送介質(zhì)壓力在7MPa，溫度在-20～100℃，不含雜質(zhì)的非強(qiáng)腐蝕物料。
　　1.2 工作原理
　　機(jī)械密封是靠與泵軸一起旋轉(zhuǎn)的動(dòng)環(huán)端面和靜環(huán)端面問(wèn)的緊密貼合，產(chǎn)生一定的比壓（一般0.4～0.6MPa）而達(dá)到密封。
　　1.3 結(jié)構(gòu)型式（如圖1）
　　機(jī)械密封裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)部分和靜止部分。轉(zhuǎn)動(dòng)部分的彈簧座用2個(gè)或4個(gè)固定螺釘固定在軸套（或軸）上，與軸套（或軸）之間的間隙不超過(guò)0.10mm，動(dòng)環(huán)套在軸套（或軸）上，與軸套（或軸）的間隙為0.30-0.50mm，它由彈簧壓緊在靜環(huán)的端面上，且靠“O”型圈的內(nèi)外徑分別與軸套（或軸）上的動(dòng)環(huán)相接觸（防止軸向泄漏），從而產(chǎn)生的摩擦力與泵軸一起旋轉(zhuǎn)，靜止部分的靜環(huán)，同樣通過(guò)“O”型圈與靜環(huán)、泵蓋間的接觸固定在泵蓋上。
　　密封腔內(nèi)的液體在泵工作時(shí)具有壓力，這個(gè)壓力加上彈簧壓力，可使旋轉(zhuǎn)的動(dòng)環(huán)與靜環(huán)兩者的端面保持緊密貼合，這樣在兩端面上所產(chǎn)生的比壓，便阻止了液體的漏失。兩摩擦面的比壓是隨泵內(nèi)介質(zhì)壓力的升高而成線性增加，密封內(nèi)的彈簧可保證在停泵時(shí)、壓力降低的情況下，使兩摩擦面間保持接觸，同時(shí)也可補(bǔ)償這兩個(gè)摩擦面表面在軸間的磨損，起到自動(dòng)調(diào)節(jié)間隙的作用。
　　2　填料密封（如圖2）
　　填料密封是靠彈性填料與軸套（或泵軸）的外圓柱表面的接觸來(lái)達(dá)到密封的。填料中間的水封環(huán)，四周開(kāi)有4～6個(gè)小孔，將葉輪出口處的高壓液體通過(guò)引水管引入水封環(huán)。對(duì)處于負(fù)壓操作下的填料起液封作用，防止空氣進(jìn)入泵殼破壞操作，同時(shí)又起到潤(rùn)滑和冷卻填料的作用。
　　3　兩種軸封裝置的區(qū)別
　　3.1 結(jié)構(gòu)不同（如圖1、2）
　　填料密封制造及結(jié)構(gòu)都極其簡(jiǎn)單；機(jī)械密封結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，零件制造精度較高（某些零件的材料強(qiáng)度較低）。
　　3.2 選用的密封材料不同
　　3.2.1 填料密封一般采用
　　1）石墨或黃油浸透的棉織填料，常用于低壓離心泵，輸送常溫清水（t＜313K）。
　　2）石墨浸透的石棉填料，適用于輸送溫度低于523K，壓力不超過(guò)1.76MPa的液體。
　　3）金屬箔包石棉芯子填料，適用于輸送石油產(chǎn)品，允許工作壓力2.45MPa，Z高溫度為673K。
　　3.2.2 機(jī)械密封常用的材料
　　1）動(dòng)環(huán)一般采用9Cr18或3-Cr13，碳化鎢、不銹鋼、陶瓷、高硅鑄鐵、1Cr18Ni9Ti。
　　2）靜環(huán)：石墨浸漬酚醛樹(shù)脂，石墨浸磷青銅，石墨浸漬呋喃樹(shù)脂。
　　3）密封圈：丁腈橡膠、聚四氟乙烯、氟橡膠、異丁橡膠。
　　4）彈簧：1Cr13　4Cr13　60Si2Mn　1Crl8Ni9Ti　1Cr18Ni12Mo2Ti。
　　3.3 安裝的技術(shù)要求不同
　　1）配合間隙（見(jiàn)圖2）
　　填料密封中，擋圈2與軸套（或泵軸）之間的直徑間隙為0.30～0.50mm，此間隙過(guò)大，填料易被擠出，壓蓋7的外圓表面與填料函8的內(nèi)圓表面的直徑間隙為0.10~0.20mm，壓蓋的內(nèi)圓表面和軸套（或軸）的外圓表面須保持同軸，直徑間隙為0.40～0.50mm。
　　機(jī)械密封中，動(dòng)環(huán)用2個(gè)固定螺釘固定在軸套（或軸）上，間隙不超過(guò)0.30～0.50mm。靜環(huán)裝入泵蓋時(shí)，軸向間隙e應(yīng)大于1mm。密封腔與泵端結(jié)合，定位端面與軸套（或泵軸）表面的跳動(dòng)量不超過(guò)0.30mm，密封腔止口環(huán)外徑表面與泵蓋止口內(nèi)表面對(duì)軸套（或泵軸）表面跳動(dòng)量不超過(guò)0.10mm，軸的竄動(dòng)量不允許超過(guò)±0.50mm。
　　2）安裝要求
　　填料密封在裝填時(shí)，應(yīng)把方形填料切成足夠盤(pán)成1圈的長(zhǎng)度裝入填料函內(nèi)，對(duì)口做成斜口，并稍留一些間隙，相鄰兩圈填料的對(duì)口處應(yīng)錯(cuò)開(kāi)180°（不得小于120°）。水封環(huán)3（圖2）的位置應(yīng)對(duì)準(zhǔn)引水管后均勻擰緊壓蓋兩側(cè)的螺栓，壓蓋不得傾斜，擰得太緊填料則失去彈性，以后無(wú)法再進(jìn)行調(diào)整，且會(huì)增加軸套（或泵軸）與填料的磨損和多消耗動(dòng)力。一般以液體從泵體內(nèi)每分鐘漏十幾滴為宜。
　　機(jī)械密封組裝前，所有的零件均須用煤油（或清水）清洗干凈，特別是動(dòng)、靜環(huán)接觸面上，不允許有任何污物黏附，不能敲擊零件。組裝時(shí)應(yīng)注意彈簧壓縮量，由于某些零件強(qiáng)度較低，若安裝不慎，會(huì)導(dǎo)致零件壓壞，泄漏嚴(yán)重，端面發(fā)熱，過(guò)早磨損，“O”型密封圈焦化等結(jié)果。
　　所以，合理地選用不同的軸封裝置，不但能夠延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，提高產(chǎn)能，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)可以為企業(yè)節(jié)能降耗，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
來(lái)源：《純堿工業(yè)》2010年03期