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離心清水泵填料密封的改進(jìn)設(shè)計(jì)

　　1 傳統(tǒng)填料密封結(jié)構(gòu)及其缺陷

　　1.1 密封結(jié)構(gòu)與工作原理

　　在離心清水泵傳統(tǒng)填料密封中， 內(nèi)部流體可能通過(guò)下列途徑泄漏 ：

　�、倭黧w穿過(guò)填料本身的縫隙而出現(xiàn)滲漏 ;

　　②流體通過(guò)填料與轉(zhuǎn)軸之間的縫隙而泄漏 ;

　�、哿黧w通過(guò)填料與箱壁之間的縫隙而泄漏。

　　填料置于填料箱中， 通過(guò)壓蓋將填料壓緊在軸上 ， 填料依靠壓蓋軸向壓緊， 產(chǎn)生徑向變形 ， 填滿(mǎn)間隙。 填料在變形時(shí) ， 依靠徑向變形產(chǎn)生的徑向力緊貼轉(zhuǎn)軸與填料箱內(nèi)壁表面 ， 實(shí)現(xiàn)密封。這就是說(shuō)， 在填料密封可能出現(xiàn)的三個(gè)泄漏途徑中， 填料本身的縫隙泄漏可以通過(guò)壓實(shí)軟填料的方法來(lái)消除; 箱壁內(nèi)表面與填料之間的泄漏 ， 因?yàn)闊o(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)且填料被壓實(shí)而與填料箱內(nèi)壁表面緊密貼合， 達(dá)到了止漏 目的; 只有填料與轉(zhuǎn)軸之間， 因有相對(duì)運(yùn)動(dòng) ， 并存在微小間隙， 所以常造成泄漏。

　　1.2 填料徑向壓力的分布

　　該徑向壓力是由擰緊壓蓋螺栓時(shí)引起填料變形而產(chǎn)生的 ， 其由外端向內(nèi)端遞減 ， 且由急劇遞減到趨向平緩。 其介質(zhì)壓力由內(nèi)端逐漸向外端遞減。 當(dāng)外端的介質(zhì)壓力為零時(shí) ， 則密封狀態(tài)較好 (泄漏量為零); 而當(dāng)外端的介質(zhì)壓力大于零時(shí)， 則泄漏量隨著介質(zhì)壓力的加大而變大。 由上述分析可知 ： 填料的徑向壓力的分布與介質(zhì)的壓力分布恰恰相反 ， 內(nèi)端介質(zhì)壓力較大 ， 此處所需的密封力要大 ， 但填料的徑向壓(緊)力卻恰好為較小 ， 這就暴露出傳統(tǒng)填料密封的缺陷。

　　1.3 傳統(tǒng)填料密封的不足

　　(1)預(yù)緊力恒定。 預(yù)緊力恒定， 即密封力恒定 ，而被密封介質(zhì)的壓力是波動(dòng)變化的 ， 這就可能出現(xiàn)密封填料過(guò)度密封或密封不足。

　　(2)軸或軸套磨損嚴(yán)重。 密封力不足時(shí) ， 采取的方法往往是加大預(yù)緊力， 這樣使預(yù)緊力過(guò)大， 造成密封填料與軸接觸面之間的摩擦力加大 ， 并導(dǎo)致填料對(duì)軸或軸套磨損嚴(yán)重 ， 功率損失加大， 泵的機(jī)械效率降低。

　　(3)檢修周期短。 由于填料對(duì)軸或軸套磨損嚴(yán)重 ， 為使泵正常運(yùn)轉(zhuǎn) ， 停機(jī)更換填料的次數(shù)就增多，這樣運(yùn)行成本就提高了。

　　2 填料密封的結(jié)構(gòu)改造

　　2.1 密封結(jié)構(gòu)

　　在分析了傳統(tǒng)填料密封結(jié)構(gòu)、 工作原理及其缺陷后 ， 要想改善和提高填料密封的密封效果 ， 在填料密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮解決的問(wèn)題是 ：

　　(1)盡量使徑向壓緊力均勻且與泄漏壓力規(guī)律一致 ， 使軸套承壓面受壓均勻 ， 從而使軸套磨損小而且均勻。

　　(2)使填料密封結(jié)構(gòu)中的填料具有補(bǔ)償能力、 足夠的潤(rùn)滑性和彈性。

　　(3)密封的填料沿軸向抱緊力應(yīng)均勻分布。 鑒于以上分析， 新型的填料密封結(jié)構(gòu)應(yīng)該是一種能夠自動(dòng)根據(jù)被密封介質(zhì)壓力的變化而變化密封力的填料密封結(jié)構(gòu)。 主要由軸封箱、軸封腔套、 填料、 壓蓋、 軸封腔套螺栓以及彈簧等組成。

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