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离心泵的密封装置有何优缺点(离心泵的轴封装置)

离心泵的密封装置有何优缺点(离心泵的轴封装置)图2 机械密封原理结构图机械密封也称端面密封,典型结构如图2所示。机械密封由以下几部分组成:4—填料箱;5—液封环;6—引液管填料的种类很多,除了石棉外,其基础材料还可以是金属、合成橡胶、合成树脂和皮革棉麻,以及适于高、低温有腐蚀介质的柔性石棉填料和适于高速、高压的碳素纤维填料等。1)机械密封的主要构件


旋转轴和固定壳体之间的密封称为轴封。其作用是防止液体从泵内泄漏到外面,或当泵内压力低于大气压时,防止空气漏入泵中。尽管轴封装置所占的位置不大,但对机器的正常运转十分重要,是最容易发生故障的零部件之一。最常用的轴封装置是填料密封、机械密封和浮动密封(今天主要介绍填料密封和机械密封)。设计密封装置的要求是密封可靠,能长期运转,消耗功率小及适应泵运转状态的变化,还要考虑到液体的性能、温度和压力。

01填料密封

图1为应用最广泛的软填料密封,又称为盘根盒密封,它用油浸石墨的石棉绳做填料,放在盘根盒(填料箱)中,由套筒和压盖压紧,依靠填料的变形达到密封。用软填料时,在填料层中间安装一个液封环,把高压液流引入此处,不仅能起密封作用,同时也能起润滑和冷却作用。为了避免工作时填料与泵轴摩擦过于剧烈,填料的压紧度不宜太大。

离心泵的密封装置有何优缺点(离心泵的轴封装置)(1)

图1 带液封环的填料密封

1—轴;2—压盖;3—填料;

4—填料箱;5—液封环;6—引液管

填料的种类很多,除了石棉外,其基础材料还可以是金属、合成橡胶、合成树脂和皮革棉麻,以及适于高、低温有腐蚀介质的柔性石棉填料和适于高速、高压的碳素纤维填料等。

02 机械密封

1)机械密封的主要构件

机械密封也称端面密封,典型结构如图2所示。机械密封由以下几部分组成:

离心泵的密封装置有何优缺点(离心泵的轴封装置)(2)

图2 机械密封原理结构图

1—静环;2—防转销;3—O形密封圈;4—压盖;

5—动环;6—弹簧;7—传动座;8—固定销钉

a)主要密封件:由与轴一起旋转的动环和固定在压盖内的静环构成一对摩擦副,起到径向密封作用。

b)辅助密封件:包括O形环、V形环、U形环、楔形环等。

c)紧固件:包括弹簧座、固定螺钉、压盖等,起到静、动环定位,紧固和盛装的作用。

d)弹性件:包括弹簧、波纹管、隔膜等,使动、静环贴合,起到预紧、补偿、缓冲的作用。

e)传动件:包括传动环、传动件、传动销等,能带动动环随轴一起旋转。

2)机械密封的工作原理

机械密封是一种旋转轴动密封,其特点是动密封面垂直于旋转轴线,所以安装时的对中非常重要。因设有由弹性元件、辅助密封圈等构成的轴向磨损补偿机构,因此机械密封具有使用寿命长久和密封性能良好的优点

图中A、B、C、D四个点是可能泄漏的点。其中B、C、D是静密封点,可以较容易地依靠密封圈的压紧防止泄漏。较困难的、也是最主要的密封点是动环与静环之间A处的动密封。由于介质压力和弹簧力的作用,使密封端面上有一定的压紧力,在动环与静环的密封端面之间形成很小的间隙,并保持间隙内有一层液膜,间隙很小,介质通过时阻力很大,从而阻止了液体的泄漏;而液膜的存在又可润滑摩擦副,减轻磨损,保证了密封效果。动、静环是机械密封的核心部件,由于相对滑动产生磨损并发热,因此要求动、静环材料应具有耐磨、高导热性及其他必要的机械性能。最主要的是耐磨性,特别是在发生短期干摩擦情况下,必须具有良好工作的能力。通常材料选配时是动、静二环采用一硬一软配对,只有在特殊情况下,例如介质含固体颗粒时,才以硬对硬材料配对使用。国内常用摩擦副材料有石墨、硬质合金、陶瓷及青铜等。石墨较多用作静环,为了克服气孔率高、强度低的缺点,一般采用浸渍树脂或金属的石墨。浸渍的树脂有酚醛树脂、呋喃树脂、环氧树脂等。浸渍的金属有巴氏合金、青铜、铝等。用作动环的硬质合金一般是碳化钨,其特点是硬度和强度很高,具有良好的耐磨性与耐高温性,线膨胀系数低,但是脆性大,容易碎裂,加工较困难。常用作动环的陶瓷是氧化铝陶瓷,其优点是硬度极高且耐磨,并特别耐腐蚀,缺点是比较脆,容易产生热裂。

3)机械密封的特点

优点:机械密封设有由弹性元件、辅助密封圈等构成的轴向磨损补偿机构,因此其泄漏量极小;寿命长,一般为1~2年;对轴的摩擦小;可自动运行而不需在运行时调正;功率损失小,只有填料密封的1/3~1/10;耐振动性好;使用广泛;目前转速可达17000r/min,压力达到30MPa。

缺点:零件多,精度高,相应造价高;由于动密封面垂直于旋转轴线,所以安装时的对中非常重要。



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