點擊:發布(bù)日期:2022/6/29
防止(zhǐ)工作介質(zhì)從泵内洩(xie)漏出來或(huo)者防止外(wài)界雜質或(huò)空氣侵入(ru)到泵内部(bu)的裝置或(huò)措施稱為(wei)密封,被密(mì)封的介質(zhì)一般為液(yè)體、氣體或(huò)粉塵。
造成(chéng)洩漏的原(yuan)因主要有(yǒu)兩個方面(mian):一是密封(fēng)面上有間(jiān)隙。二是密(mi)封部位兩(liǎng)側存在壓(yā)力差,消除(chú)或減小任(ren)何一個因(yīn)素都可以(yi)阻止或減(jian)小洩漏,達(da)到密封的(de)目的。泵的(de)設計壓力(li)和使用壓(yā)力是客觀(guān)存在不能(néng)減小,所以(yi)泵的密封(fēng)該解決的(de)是消除或(huò)減小密封(fēng)面之間的(de)間隙。這種(zhong)間隙包括(kuò)密封面之(zhī)間的間隙(xi)和密封裝(zhuāng)置本生内(nei)部的間隙(xi)。
泵的密封(feng)裝置主要(yao)分兩類:一(yī)類為靜密(mì)封,一類為(wei)動密封。靜(jìng)密封通常(cháng)有墊片密(mì)封、O型圈密(mi)封、螺紋密(mi)封等型式(shì)。動密封則(zé)主要有軟(ruǎn)填料密封(feng)、油封密封(fēng)、迷宮密封(fēng)、螺旋密封(fēng)、動力密封(feng)和機械密(mi)封等。
墊片(pian)密封
墊片(pian)是離心泵(bèng)靜密封的(de)基本元件(jiàn),使用範圍(wei)非常廣泛(fan)。墊片的選(xuǎn)型主要根(gen)據泵輸送(sòng)介質、溫度(dù)、壓力和腐(fǔ)蝕性等因(yin)素決定。當(dang)溫度和壓(yā)力不高時(shi)一般選用(yòng)非金屬密(mì)封墊片;中(zhōng)壓高溫時(shi),選用非金(jīn)屬與金屬(shǔ)組合墊片(piàn)。非金屬墊(nian)片在泵上(shàng)應用最為(wéi)普遍,其材(cái)料一般為(wei)紙、橡膠和(hé)聚四氟乙(yǐ)烯。當溫度(du)不超過120℃,壓(ya)力在1.0Mpa以下(xia)時,一般選(xuan)用青殼紙(zhi)或模造紙(zhi)墊片。如果(guo)輸送介質(zhi)為油,溫度(dù)在-30~110℃時,一般(ban)選用耐老(lao)化性能較(jiào)好的丁晴(qíng)橡膠。當輸(shū)送介質在(zài)-50~200℃時,選用氟(fú)橡膠更為(wéi)合适。因為(wéi)它除了耐(nai)油耐熱外(wài),機械強度(dù)大也是其(qí)主要特征(zhēng)。在化工泵(bèng)中,由于所(suo)輸送介質(zhì)具有腐蝕(shí)性,所以一(yi)般選用聚(jù)四氟乙烯(xi)做為墊片(piàn)材料。随着(zhe)泵使用的(de)領域越來(lái)越廣泛,所(suǒ)輸送介質(zhi)種類也越(yue)來越多,因(yin)此在選用(yong)墊片材質(zhì)時應查閱(yue)相關資料(liao)或通過實(shí)驗後再做(zuò)出正确選(xuan)擇。
墊片失(shī)效的原因(yin)主要有下(xia)列幾種情(qing)況:
1、作用在(zai)密封墊片(piàn)上的壓力(lì)不足。由于(yú)密封面上(shang)總是存在(zài)着微觀的(de)凹凸不平(píng),有時還在(zai)密封面上(shàng)加工出若(ruò)幹環形溝(gou)槽,若保證(zhèng)密封,就必(bi)須對密封(feng)墊片施加(jiā)足夠大的(de)壓力,使其(qi)發生彈性(xìng)或塑性變(bian)形以填充(chong)這些間隙(xì)。各種墊片(pian)材質的壓(ya)緊力大小(xiao)通常在密(mì)封墊片生(sheng)産廠家樣(yàng)本或産品(pin)說明書中(zhōng)給出,也可(ke)通過實驗(yàn)決定。由于(yú)裝配時達(dá)不到墊片(piàn)所需的壓(ya)緊力或由(you)于在常期(qi)運行中的(de)振動使壓(yā)緊螺栓松(song)動而使壓(ya)緊力降低(dī)以及由于(yú)墊片材質(zhi)的老化變(bian)形而喪失(shi)原來的彈(dàn)性都會使(shi)墊片失效(xiao)而産生洩(xiè)漏。
2、墊片材(cái)質内部組(zu)織或厚度(dù)不均勻,以(yi)及使用了(le)帶有裂縫(feng)或折皺的(de)紙闆,使墊(niàn)片本身形(xíng)成了間隙(xì),當作用在(zai)墊片上的(de)力使墊片(piàn)所産生的(de)彈性變形(xíng)不足以完(wán)全填充這(zhe)些間隙時(shí),洩漏也就(jiu)不可避免(mian)了。
3、墊片的(de)材質與所(suo)輸送的介(jiè)質不相适(shi)應。由于泵(bèng)所輸送化(hua)工産品化(hua)學性質的(de)多樣性,以(yi)及為提高(gāo)燃油的燃(ran)燒值或改(gai)變其燃燒(shāo)後的生成(cheng)物而在燃(ran)油中增加(jia)入了一些(xiē)少量的添(tian)加劑後而(ér)使燃油的(de)某些性質(zhi)發生變化(huà),所以選擇(ze)和輸送介(jiè)質相适的(de)墊片材質(zhi)并非易事(shì),因而也經(jīng)常發生由(yóu)于不相适(shi)應而使墊(niàn)片發生侵(qīn)蝕而産生(shēng)洩漏的現(xiàn)象。
O型圈密(mì)封
泵中常(chang)用的是橡(xiang)膠O型圈。由(you)于其形狀(zhuang)十分簡單(dan),因而制造(zao)容易,成本(ben)低廉,不論(lun)O型圈的整(zhěng)體尺寸有(you)多大,其截(jie)面尺寸都(dou)很小(隻有(yǒu)幾毫米)所(suǒ)以重量輕(qing),消耗材料(liào)少,使用方(fang)法簡單,安(ān)裝、拆卸方(fang)便,更為突(tu)出的優點(diǎn)還在于O形(xing)圈具有良(liáng)好的密封(feng)能力,使用(yòng)範圍很寬(kuan)。靜密封工(gōng)作壓力可(kě)達100MPa以上,動(dong)密封也可(ke)達30Mpa。适用溫(wen)度為-60~200℃,可滿(man)足多種介(jiè)質的使用(yòng)要求。因此(ci)在泵的設(shè)計中得到(dao)越來越廣(guang)泛的應用(yong)。
O形密封圈(quan)安裝在溝(gou)槽和被密(mi)封面之間(jian),有一定壓(yā)縮量,由此(ci)産生的反(fan)彈力給予(yu)被密封的(de)光滑面和(hé)溝槽底面(mian)以初始的(de)壓縮應力(lì)。從而起到(dao)密封作用(yong)。當被密封(feng)的液體壓(ya)力增大時(shí),O形圈的變(biàn)形也随之(zhi)增大,從而(er)傳遞給密(mi)封面的壓(ya)力也增大(da),密封的作(zuo)用也增大(da)。這就是O形(xíng)密封圈具(ju)有良好密(mi)封能力的(de)原因。
O形密(mi)封圈雖然(ran)密封可靠(kao),但如果不(bu)注意使用(yòng)條件,也會(huì)發生洩漏(lou),通常有以(yǐ)下幾種情(qíng)況:
1、裝O形圈(quān)的溝槽尺(chǐ)寸超差,尤(yóu)其是深度(dù)尺寸過大(da)時,使O形圈(quān)安裝後壓(ya)縮變形量(liàng)不足而影(ying)響密封能(néng)力。一般O形(xíng)圈安裝後(hòu)壓縮變形(xing)量應在18%~22%之(zhi)間,截面尺(chi)寸大時壓(yā)縮相對變(biàn)形量較小(xiao),而截面尺(chi)寸較小時(shi)壓縮相對(duì)變形量則(ze)較大。
2、O形密(mì)封圈的公(gōng)稱尺寸與(yu)實際安裝(zhuang)尺寸相差(cha)太多,形成(cheng)O形圈在拉(la)伸後截面(miàn)尺寸縮小(xiao)的狀況下(xia)工作,造成(chéng)壓縮變形(xing)量不足而(ér)産生洩漏(lòu)。
3、O形密封圈(quān)在安裝時(shí),由于密封(feng)面的進口(kou)沒有光滑(hua)的倒角或(huò)倒圓而将(jiang)O形圈劃傷(shāng)而産生洩(xie)漏。
4、O形密封(fēng)圈的材質(zhi)不适用于(yú)密封介質(zhì)而被侵蝕(shi)後失效。5、O形(xíng)密封圈使(shi)用時間太(tài)久後老化(hua)變質,彈性(xìng)降低後而(er)失效,所以(yǐ)在設備大(da)修時一般(bān)都将O形圈(quan)更換。
另外(wai),O形密封圈(quan)的硬度,溝(gōu)槽和密封(feng)面的粗糙(cāo)度也影響(xiang)O形密封圈(quān)的密封效(xiào)果。
螺紋密(mi)封
螺紋密(mi)封在泵上(shang)一般有兩(liǎng)種形式,一(yī)種是螺紋(wén)聯接墊片(pian)密封,一種(zhong)是螺紋加(jia)填充濟密(mi)封,二者皆(jiē)用于小直(zhí)徑螺紋連(lián)接的密封(feng)場合。螺紋(wén)聯接墊片(pian)密封的密(mì)封件是墊(niàn)片,而螺紋(wen)隻起提供(gòng)壓緊力的(de)作用。密封(fēng)的效果除(chu)了墊片的(de)本身性能(neng)外。密封面(miàn)的粗糙度(dù)以及與螺(luo)紋孔的相(xiang)對幾何位(wei)置精度對(dui)密封效果(guǒ)影響也很(hen)大。于由密(mì)封墊片在(zai)擰緊螺紋(wén)時不僅承(chéng)受壓緊力(li),還承受扭(niǔ)矩,使墊片(pian)産生變形(xíng)甚至損壞(huai),因此,當墊(nian)片為非金(jīn)屬時,一般(ban)隻适用于(yú)壓力不高(gao)的場合,如(ru)果墊片為(wéi)金屬則适(shi)用壓力可(kě)達30Mpa以上。
泵(beng)上經常使(shi)用的絲堵(du),則是另一(yī)種螺紋密(mì)封形式。由(yóu)于考慮到(dào)絲堵制造(zao)的經濟性(xing),一般單靠(kao)螺紋的配(pèi)合不能起(qi)到密封作(zuò)用,往往用(yong)生膠帶,密(mì)封膠等填(tian)充物填充(chōng)螺紋的密(mì)封間隙。其(qí)承壓能力(li)取決于螺(luo)紋的制造(zao)精度和材(cai)質,與絲堵(du)和螺紋孔(kong)的配合形(xing)式沒有關(guan)系。螺紋孔(kǒng)與絲堵無(wu)論采用“錐(zhuī)對錐”還是(shì)“柱對錐”,密(mi)封效果相(xiàng)同,隻是使(shi)用地域不(bú)同而已。我(wǒ)國目前兩(liǎng)種形式同(tóng)等采用。影(yǐng)響密封效(xiào)果的常見(jiàn)原因是在(zai)加工螺紋(wen)底孔時尺(chi)寸偏大,使(shǐ)螺紋牙形(xing)變短,牙頂(dǐng)變寬,造成(chéng)密封面減(jiǎn)小,當密封(fēng)壓力升高(gāo)後産生洩(xie)漏,甚至将(jiāng)絲堵壓出(chu)。由于填充(chong)物被密封(feng)介質腐蝕(shí)而産生洩(xie)漏的現象(xiang)在化工行(háng)業的用泵(beng)中也時有(yǒu)發生,因此(cǐ)對填充物(wu)的選擇也(ye)是密封考(kǎo)慮的因素(sù)之一。
填料(liao)密封
将富(fù)有壓縮性(xìng)和回彈性(xìng)的填料放(fang)入填料函(hán)内,依靠壓(yā)蓋的軸向(xiang)壓緊力轉(zhuan)化為徑向(xiàng)密封力,從(cóng)而起到密(mi)封作用。這(zhe)種密封方(fang)法稱為填(tián)料密封,這(zhè)種填料稱(cheng)為密封填(tian)料。由于填(tián)料密封結(jie)構形式簡(jiǎn)單,更換方(fāng)便、價格低(di)廉、适應轉(zhuǎn)速、壓力、介(jie)質寬泛而(ér)在泵的設(she)計中得到(dao)普遍采用(yong)。輸送常溫(wen)介質時,填(tián)料密封一(yī)般都設有(yǒu)填料環,其(qí)或與泵的(de)高壓腔相(xiang)通,或外接(jiē)具有一定(ding)壓力的液(ye)體介質,可(kě)起到冷卻(que)、潤滑、密封(fēng)或沖洗作(zuo)用。由于填(tian)料密封是(shi)一種接觸(chù)密封,因此(cǐ)必然存在(zài)磨擦和磨(mo)損問題。而(er)磨擦和磨(mo)損的大小(xiao),主要決定(dìng)于填料壓(yā)蓋的壓緊(jin)力。壓力大(da)可提高密(mì)封效果,但(dàn)卻會加大(dà)動力消耗(hào)和軸套的(de)磨損,反之(zhi)則會産生(sheng)較大洩漏(lòu)。因此應根(gēn)據洩漏量(liàng)大小和洩(xiè)漏介質的(de)溫度對壓(ya)蓋的壓緊(jin)力進行調(diao)整,必要時(shi)應對填料(liao)進行更換(huan)或補充。填(tian)料密封的(de)合理洩漏(lou)一般為12-13ml/min。當(dāng)從外界引(yǐn)入液體時(shí),應保證這(zhè)種液體有(yǒu)良好的化(hua)學穩定性(xìng),既不污染(rǎn)泵所輸送(sòng)的介質,又(you)不與介質(zhì)發生反應(yīng)産生沉澱(diàn)物和固體(ti)微粒,還應(yīng)與填料有(yǒu)良好的浸(jin)漬性和持(chi)久的保持(chí)性,這樣就(jiu)能起到良(liang)好和持久(jiu)的密封效(xiao)果。
動力密(mì)封
副葉輪(lún)加停車密(mi)封泵在運(yùn)轉時,副葉(ye)輪所産生(shēng)的壓頭平(ping)衡了主葉(ye)輪出口高(gao)壓液體,從(cong)而實現密(mi)封。停車時(shi),副葉輪不(bu)起作用,因(yīn)此必須同(tóng)時配備停(ting)車密封裝(zhuāng)置解決停(ting)車時可能(néng)産生的洩(xiè)漏。
副葉輪(lun)密封結構(gòu)簡單、密封(fēng)可靠、使用(yòng)壽命長,運(yùn)轉中可實(shí)現滴水不(bu)漏,因此在(zài)輸送含雜(za)質介質的(de)泵上經常(cháng)采用。副葉(ye)輪良好的(de)密封效果(guo)是有條件(jiàn)的,即工作(zuò)壓力不允(yǔn)許超過允(yǔn)許的工作(zuò)壓力。一旦(dan)超過,會産(chan)生嚴重的(de)洩漏。工作(zuò)壓力變化(hua)的主要原(yuán)因是泵吸(xi)入口的壓(yā)力變化,因(yin)此采用副(fù)葉輪密封(fēng)的泵,必須(xu)對泵的進(jin)口壓力做(zuò)出嚴格的(de)規定,否則(zé)密封便會(hui)失效。由于(yu)停車密封(feng)的形式很(hen)多,失效後(hòu)也容易發(fa)現,,本文不(bu)再贅述。
螺(luó)旋密封
螺(luo)旋密封也(ye)是動力密(mì)封的一種(zhong)形式,它是(shì)在旋轉的(de)軸上或者(zhě)在軸的包(bao)容套上加(jia)工出螺旋(xuán)槽,軸和套(tao)之間充有(yǒu)密封介質(zhì)。軸的旋轉(zhuǎn)使螺旋槽(cáo)産生類似(si)于泵的輸(shū)送作用,從(cóng)而阻止密(mi)封液的洩(xie)漏。其密封(feng)能力的大(da)小與螺旋(xuán)角度、螺距(ju)、齒寬、齒高(gāo)、齒的作用(yong)長度以及(ji)軸與套之(zhi)間的間隙(xì)大小有關(guan)。由于密封(fēng)之間不發(fa)生磨擦,因(yīn)而壽命長(zhang),但由于結(jie)構空間的(de)限制,其螺(luó)旋長度一(yi)般較短,因(yīn)而其密封(fēng)能力也受(shòu)到局限。在(zài)泵降速使(shi)用時,其密(mi)封效果則(zé)會大打折(shé)扣。
迷宮密(mì)封
在設計(jì)合理,加工(gōng)精良,裝配(pei)完好、轉速(sù)較高時,迷(mi)宮密封效(xiào)果很好。但(dan)在實際應(ying)用中,因此(cǐ)而産生的(de)洩漏卻很(hen)多,分析其(qí)原因主要(yào)有:
1、密封副(fu)(如軸和軸(zhou)承壓蓋)配(pei)合間隙太(tai)大,而此間(jiān)隙與密封(feng)效果成反(fǎn)比。配合面(mian)粗糙,明顯(xiǎn)的螺旋狀(zhuàng)車刀痕在(zai)有些情況(kuang)下也加大(dà)了洩漏趨(qu)勢。
2、軸承室(shì)内潤滑油(you)注入量太(tai)多,其溢出(chu)壓力超過(guo)了密封阻(zu)力。
3、油窗或(huò)油位計安(an)裝位置有(yǒu)誤,誤導了(le)人們對油(you)室内潤滑(huá)油量的正(zhèng)确判斷。
4、運(yun)轉中油溫(wēn)的升高使(shǐ)其粘度降(jiàng)低,增加了(le)洩漏的可(ke)能。
5、回油槽(cao)或回油孔(kong)尺寸偏小(xiao),或受到其(qí)它障礙,使(shǐ)被阻滞的(de)液體不能(neng)順利返回(hui)而造成洩(xiè)漏。
油封密(mi)封
油封是(shi)一種自緊(jǐn)式唇狀密(mi)封,其結構(gou)簡單,尺寸(cùn)小,成本低(dī)廉,維護方(fang)便,阻轉矩(ju)較小,既能(néng)防止介質(zhi)洩漏,也能(néng)防止外部(bu)塵土和其(qi)它有害物(wù)質侵入,而(er)且對磨損(sun)有一定的(de)補償能力(lì),但不耐高(gāo)壓,所以一(yi)般用在低(dī)壓場合。油(you)封應安裝(zhuang)在制造精(jing)度為h8~h9,表面(mian)粗糙度為(wei)1.6~0.8μm且經過表(biǎo)面硬化處(chu)理的軸上(shàng)。密封介質(zhi)不應含有(you)固體微粒(lì)和雜質,否(fǒu)則會造成(chéng)油封和軸(zhóu)的迅速磨(mo)損而使密(mi)封失效。
機(jī)械密封
機(ji)械密封是(shi)現代泵軸(zhóu)封的主要(yào)方法,雖然(ran)利用它實(shi)現完全不(bú)洩漏不大(da)容易,但是(shì)達到微小(xiǎo)的,令人完(wán)全可以接(jie)受的洩漏(lòu)量卻是完(wan)全可能的(de)。但在泵的(de)運行中卻(què)經常出現(xiàn)令人尴尬(gà)的局面,那(nà)麼機械密(mi)封失效的(de)原因是什(shí)麼呢?
1、械密(mì)封的材質(zhì)選擇不合(hé)适。機械密(mi)封的材質(zhi)與所輸送(sòng)的介質不(bú)相匹配。在(zài)工作時,密(mi)封元件很(hěn)快被腐蝕(shi),溶解或磨(mo)損,因而失(shi)去密封能(néng)力。所以根(gen)據輸送介(jie)質的性質(zhì)而選擇機(ji)械密封的(de)材質是保(bǎo)證其密封(feng)功能和正(zheng)常壽命的(de)先決條件(jian)。
2、機械密封(fēng)的沖洗狀(zhuang)況不符合(hé)設計要求(qiu)。在輸送易(yi)結晶或有(you)細小顆粒(lì)的介質時(shí),必須有一(yī)定壓力和(hé)一定流量(liàng)的沖洗液(yè)進行沖洗(xi),否則其結(jie)晶體或者(zhe)微粒會加(jia)速密封副(fu)的磨損,以(yǐ)及影響密(mì)封副磨損(sǔn)後的自動(dòng)補償而發(fā)生洩漏。所(suǒ)以根據輸(shū)送介質的(de)性質不僅(jǐn)要配置相(xiàng)應的沖洗(xǐ)管路,更要(yao)安裝有監(jiān)控和調節(jiē)功能的儀(yí)表和裝置(zhì),保證沖洗(xǐ)液的壓力(lì)和流量滿(mǎn)足設計要(yao)求,才能維(wéi)持機封的(de)正常工作(zuò),這一點往(wǎng)往被用戶(hu)所忽視。
3、每(měi)種機械密(mì)封所能承(chéng)受的壓力(li)是有限度(du)的,由于對(dui)密封腔内(nei)的壓力測(cè)算不準,造(zao)成密封腔(qiāng)内的壓力(li)超過了機(jī)械密封所(suǒ)能承受的(de)壓力而産(chan)生洩漏,也(yě)是常見的(de)密封失效(xiào)原因之一(yī)。
4、機械密封(feng)的工作溫(wēn)度不能超(chao)過其規定(dìng)值。在有冷(lěng)卻管路的(de)設計中,往(wang)往由于冷(leng)卻介質的(de)流量不足(zú)而使冷卻(què)效果降低(dī);在沒有冷(leng)卻管路的(de)設計中,密(mi)封腔内經(jing)常由于窩(wō)存空氣而(ér)造成機械(xie)密封處于(yu)幹磨擦狀(zhuàng)态。這兩種(zhǒng)情況都會(hui)使機械密(mì)封的運動(dong)密封副工(gong)作溫度過(guo)高而加快(kuai)磨損,導緻(zhi)密封失效(xiao)。
5、在使用單(dan)彈簧的機(ji)械密封時(shí),忽略彈簧(huáng)的旋轉方(fang)向與泵轉(zhuan)子轉動方(fang)向的正确(què)組合也時(shí)有發生。或(huò)設計時沒(mei)有說明,或(huo)裝配時的(de)疏忽,沒有(you)做到因為(wéi)轉子的旋(xuán)轉而使機(ji)械密封的(de)彈簧力加(jiā)大而是相(xiang)反,結果造(zao)成動環和(he)靜環磨擦(ca)副的壓力(li)不足而形(xing)成洩漏。
6、軸(zhou)承的嚴重(zhòng)磨損或損(sǔn)壞,使泵軸(zhóu)産生嚴重(zhòng)的軸向竄(cuàn)動,也是機(jī)械密封洩(xie)漏的原因(yin)之一。随着(zhe)科學的技(ji)術的發展(zhǎn),新的密封(fēng)形式和密(mì)封材料陸(lù)續出現,其(qi)必然對泵(beng)的密封技(ji)術産生直(zhí)接的影響(xiǎng)和推動。長(zhang)壽命、零洩(xiè)漏的泵類(lei)産品會在(zài)越來越多(duo)的場合得(de)到推廣和(hé)應用。