離心泵的軸封裝置，你了解多少？

旋轉軸和固定殼體之間的密封稱為軸封。其作用是防止液體從泵內泄漏到外面，或當泵內壓力低于大氣壓時，防止空氣漏入泵中。盡管軸封裝置所占的位置不大，但對機器的正常運轉十分重要，是最容易發生故障的零部件之一。最常用的軸封裝置是填料密封、機械密封和浮動密封（今天主要介紹填料密封和機械密封）。設計密封裝置的要求是密封可靠，能長期運轉，消耗功率小及適應泵運轉狀態的變化，還要考慮到液體的性能、溫度和壓力。

01填料密封

圖1為應用最廣泛的軟填料密封，又稱為盤根盒密封，它用油浸石墨的石棉繩做填料，放在盤根盒（填料箱）中，由套筒和壓蓋壓緊，依靠填料的變形達到密封。用軟填料時，在填料層中間安裝一個液封環，把高壓液流引入此處，不僅能起密封作用，同時也能起潤滑和冷卻作用。為了避免工作時填料與泵軸摩擦過于劇烈，填料的壓緊度不宜太大。

圖1 帶液封環的填料密封

1—軸；2—壓蓋；3—填料；

4—填料箱；5—液封環；6—引液管

填料的種類很多，除了石棉外，其基礎材料還可以是金屬、合成橡膠、合成樹脂和皮革棉麻，以及適于高、低溫有腐蝕介質的柔性石棉填料和適于高速、高壓的碳素纖維填料等。

02 機械密封

1）機械密封的主要構件

機械密封也稱端面密封，典型結構如圖2所示。機械密封由以下幾部分組成：

圖2 機械密封原理結構圖

1—靜環；2—防轉銷；3—o形密封圈；4—壓蓋；

5—動環；6—彈簧；7—傳動座；8—固定銷釘

a）主要密封件：由與軸一起旋轉的動環和固定在壓蓋內的靜環構成一對摩擦副，起到徑向密封作用。

b）輔助密封件：包括o形環、v形環、u形環、楔形環等。

c）緊固件：包括彈簧座、固定螺釘、壓蓋等，起到靜、動環定位，緊固和盛裝的作用。

d）彈性件：包括彈簧、波紋管、隔膜等，使動、靜環貼合，起到預緊、補償、緩沖的作用。

e）傳動件：包括傳動環、傳動件、傳動銷等，能帶動動環隨軸一起旋轉。

2）機械密封的工作原理

機械密封是一種旋轉軸動密封，其特點是動密封面垂直于旋轉軸線，所以安裝時的對中非常重要。因設有由彈性元件、輔助密封圈等構成的軸向磨損補償機構，因此機械密封具有使用壽命長久和密封性能良好的優點。

圖中a、b、c、d四個點是可能泄漏的點。其中b、c、d是靜密封點，可以較容易地依靠密封圈的壓緊防止泄漏。較困難的、也是最主要的密封點是動環與靜環之間a處的動密封。由于介質壓力和彈簧力的作用，使密封端面上有一定的壓緊力，在動環與靜環的密封端面之間形成很小的間隙，并保持間隙內有一層液膜，間隙很小，介質通過時阻力很大，從而阻止了液體的泄漏；而液膜的存在又可潤滑摩擦副，減輕磨損，保證了密封效果。動、靜環是機械密封的核心部件，由于相對滑動產生磨損并發熱，因此要求動、靜環材料應具有耐磨、高導熱性及其他必要的機械性能。最主要的是耐磨性，特別是在發生短期干摩擦情況下，必須具有良好工作的能力。通常材料選配時是動、靜二環采用一硬一軟配對，只有在特殊情況下，例如介質含固體顆粒時，才以硬對硬材料配對使用。國內常用摩擦副材料有石墨、硬質合金、陶瓷及青銅等。石墨較多用作靜環，為了克服氣孔率高、強度低的缺點，一般采用浸漬樹脂或金屬的石墨。浸漬的樹脂有酚醛樹脂、呋喃樹脂、環氧樹脂等。浸漬的金屬有巴氏合金、青銅、鋁等。用作動環的硬質合金一般是碳化鎢，其特點是硬度和強度很高，具有良好的耐磨性與耐高溫性，線膨脹系數低，但是脆性大，容易碎裂，加工較困難。常用作動環的陶瓷是氧化鋁陶瓷，其優點是硬度極高且耐磨，并特別耐腐蝕，缺點是比較脆，容易產生熱裂。

3）機械密封的特點

優點：機械密封設有由彈性元件、輔助密封圈等構成的軸向磨損補償機構，因此其泄漏量極??；壽命長，一般為1~2年；對軸的摩擦??；可自動運行而不需在運行時調正；功率損失小，只有填料密封的1/3~1/10；耐振動性好；使用廣泛；目前轉速可達17000r/min，壓力達到30mpa。

缺點：零件多，精度高，相應造價高；由于動密封面垂直于旋轉軸線，所以安裝時的對中非常重要。