雜質(zhì)泵的密封技術(shù)

雜質(zhì)泵的密封技術(shù)

雜質(zhì)泵的密封歷來都是一個令研究者頭痛的問題，隨著雜質(zhì)泵使用范圍的擴(kuò)大，這一問題就更加突出了。因為雜質(zhì)泵輸送的固體顆粒越來越大，液體的有害性越來越嚴(yán)重，這些物質(zhì)較普通的泥沙對軸及密封的腐蝕和磨損都會更嚴(yán)重縮短密封的使用壽命，而密封一旦失效，泄漏就直接影響著泵的正常運(yùn)行甚至是操作人員的人身安全。要解決雜質(zhì)泵的密封問題就要了解它的密封形式。

旋轉(zhuǎn)的泵軸和固定的泵體間的密封簡稱軸封。軸封的作用主要是防止高壓液體從泵中漏出和防止空氣進(jìn)入泵內(nèi)。盡管軸封在泵中所占的位置并不大，但泵能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)卻和軸封密切相關(guān)。如果軸封選用不當(dāng)，不但在運(yùn)轉(zhuǎn)中需要經(jīng)常維修，漏損很多被輸送的液體，而且可能由于漏出的易燃、易爆和有毒液體引起火災(zāi)、爆炸和中毒事故，后果不堪設(shè)想。因此，必須合理選用軸封結(jié)構(gòu)才能保證泵的安全運(yùn)行。

雜質(zhì)泵的軸封主要有以下幾類:填料密封、機(jī)械密封、浮動環(huán)密封、其它密封等。

機(jī)械密封雖然密封嚴(yán)密可靠，幾乎不漏(最多3～5滴/ min) ，但安裝使用不當(dāng)，會增大泄漏，減短壽命，甚至不如填料密封;機(jī)械密封的壓緊程度必須按樣本要求，安裝時要輕拿輕放，尤其是摩擦面要保護(hù)好，要用棉紙擦。不要用棉絲(尤其是棉絲有鐵末時易劃傷密封面) 及硬的東西擦，手也少擦;摩擦面要干凈，不能夾臟物，安裝時要涂一點(diǎn)甘油以防盤車或啟動泵時不上液干磨;檢查摩擦面，有否損壞，溝槽，不嚴(yán)重用研磨修理。研磨要用好的平板，8 字研磨;旋轉(zhuǎn)方向，對單彈簧(大彈簧) 要注意彈簧的旋轉(zhuǎn)方向，彈簧擰緊的方向是對的。尤其是多級泵，一般一個左旋，一個右旋，不要弄錯;開泵前先沖洗、冷卻，停泵后再沖洗、冷卻;靜環(huán)的缺口對準(zhǔn)防轉(zhuǎn)銷;新的機(jī)械密封須有一定的磨合，1～5 h 開始泄漏量較大，磨合后應(yīng)小于3～5 滴/ min。如果還泄漏較大應(yīng)檢查原因，加以消除。

機(jī)械密封一般用于易燃易爆，有毒及昂貴的液體中或高溫高壓，極低溫，強(qiáng)腐蝕的液體中，這一點(diǎn)正彌補(bǔ)了軟填料密封在雜質(zhì)泵應(yīng)用中的不足。雜質(zhì)泵中不同條件下用不同的機(jī)械密封，如雙端面密封用于腐蝕、高溫、液化氣帶固體顆粒及纖維、潤滑性能差的介質(zhì);外裝式密封用于粘稠介質(zhì)以及壓力較低的場合。

在一些情況下機(jī)械密封不宜使用，如開式葉輪的砂輪，在葉輪的背面設(shè)有短的輻射狀的背葉片。并且在靠近前面和背面的部分，在泵的端蓋和泵體上安裝更換簡便的襯板，該襯板根據(jù)其磨損程度，可以在軸的方向朝著葉輪推出。這樣，葉輪和襯板的間隙可以不斷保持得很小，以使泵的性能經(jīng)常達(dá)到高效率。背葉片不僅起到減輕泵的軸向推力的作用，而其主要目的是借助于離心力來防止粉末侵入填料箱。在這種情況下，也需在填料箱的里側(cè)注入清水。得不到清水時，只好將泵壓出的液體用過濾器過濾之后使用。

浮動環(huán)密封結(jié)構(gòu)與機(jī)械密封相比較簡單。泄漏量介于填料密封和機(jī)械密封之間。運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，但軸向尺寸略大于其他密封結(jié)構(gòu)。浮動環(huán)密封是利用浮動環(huán)端面和浮動套端面的接觸來實現(xiàn)軸向密封的。

徑向密封是軸套外圓表面與浮動環(huán)內(nèi)圓表面形成的狹窄縫隙以產(chǎn)生節(jié)流來密封的。與其他軸封形式相比，浮動環(huán)密封有自動調(diào)心的優(yōu)點(diǎn)。因為可以自動調(diào)心，所以徑向間隙可以作得相當(dāng)?shù)男?。浮動環(huán)和軸套之間的間隙及間隙長度是影響泄漏量的重要因素。

其他密封形式是根據(jù)工作環(huán)境的具體情況而定，這里只講幾種形式的密封。

加小型泵式的密封是在大型泵中使用，大型泵體積較大，軸封的結(jié)構(gòu)也就相應(yīng)的增大，零件體積的增大會影響泵各零件的加工難度，從而影響到零件的形位公差及精度，在密封方面其難度較中小型泵大。有時大型泵的泄漏量在有其他形式的軸封的情況下也很大，因此可在大型泵的軸封處加一個小型水泵將泄漏的液體排走。

在葉輪上加背葉的密封形式，加背葉既可以平衡軸向力，又可以防止固體顆粒進(jìn)入軸封起到密封的作用，將其應(yīng)用于泵中還可以使泵結(jié)構(gòu)緊湊，外型簡潔，因此在固體顆粒不大，液體無腐蝕或腐蝕性較低的雜質(zhì)泵中應(yīng)用。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種技術(shù)的不斷完善，雜質(zhì)泵性能也越來越優(yōu)良，它的應(yīng)用領(lǐng)域隨之拓寬了很多。正如本文開頭所說，大顆粒固體介質(zhì)，高濃度腐蝕性物質(zhì)及多種物質(zhì)的混合物已經(jīng)成為雜質(zhì)泵輸送的主要工作對象，這樣單一的密封形式由于適合的工況唯一也就慢慢退出了主流位置，接替它的是集多種密封形式于一體的組合密封形式，它可以彌補(bǔ)單一密封形式的不足，提高密封部分的使用壽命，適應(yīng)各種復(fù)雜的工作情況，解決各種物質(zhì)對泵軸的腐蝕，密封情況也很令人滿意。所以這種密封適于復(fù)雜情況的使用，如長壓重油泵中使用的迷宮- 螺旋密封與機(jī)械密封組合使封油壓力降低，從而提高機(jī)械密封的使用壽命。

雜質(zhì)泵的軸封是整個泵密封的主要部分，它決定泵能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但各種密封的種類眾多，正確選擇軸封的形式就要靠經(jīng)驗慢慢積累了。軟填料密封結(jié)構(gòu)簡單，更換方便，價格便宜，但消耗功率大，壓緊力沿軸向分布不均勻，靠近壓蓋處填料磨損最快，在雜質(zhì)泵中一般適用于密封一般介質(zhì)。機(jī)械密封，性能穩(wěn)定，幾乎不漏(即使泄漏也小于3～5 滴/ min) ，壽命長，在使用得當(dāng)、介質(zhì)干凈時， 壽命可達(dá)10 000 h。阻力小，消耗功率少，機(jī)械效率高。但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，安裝、維修要求技術(shù)高。在雜質(zhì)泵中一般用于易燃易爆，有毒及昂貴的液體中或高溫高壓，極低溫，強(qiáng)腐蝕的液體中。浮動環(huán)式由于尺寸較大，入口壓力大，輸送液體溫度高的泥漿泵可采用。其他形式密封中尤以組合式密封應(yīng)用廣泛，它密封效果好，使用范圍廣，在各種復(fù)雜機(jī)械廣泛應(yīng)用的今天越來越被人們所重視，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，組合式密封必將得到發(fā)展。

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