杂质泵的密封技术

杂质泵的密封技术

杂质泵的密封历来都是一个令研究者头痛的问题，随着杂质泵使用范围的扩大，这一问题就更加突出了。因为杂质泵输送的固体颗粒越来越大，液体的有害性越来越严重，这些物质较普通的泥沙对轴及密封的腐蚀和磨损都会更严重缩短密封的使用寿命，而密封一旦失效，泄漏就直接影响着泵的正常运行甚至是操作人员的人身安全。要解决杂质泵的密封问题就要了解它的密封形式。

旋转的泵轴和固定的泵体间的密封简称轴封。轴封的作用主要是防止高压液体从泵中漏出和防止空气进入泵内。尽管轴封在泵中所占的位置并不大，但泵能否正常运转却和轴封密切相关。如果轴封选用不当，不但在运转中需要经常维修，漏损很多被输送的液体，而且可能由于漏出的易燃、易爆和有毒液体引起火灾、爆炸和中毒事故，后果不堪设想。因此，必须合理选用轴封结构才能保证泵的安全运行。

杂质泵的轴封主要有以下几类:填料密封、机械密封、浮动环密封、其它密封等。

机械密封虽然密封严密可靠，几乎不漏(最多3～5滴/ min) ，但安装使用不当，会增大泄漏，减短寿命，甚至不如填料密封;机械密封的压紧程度必须按样本要求，安装时要轻拿轻放，尤其是摩擦面要保护好，要用棉纸擦。不要用棉丝(尤其是棉丝有铁末时易划伤密封面) 及硬的东西擦，手也少擦;摩擦面要干净，不能夹脏物，安装时要涂一点甘油以防盘车或启动泵时不上液干磨;检查摩擦面，有否损坏，沟槽，不严重用研磨修理。研磨要用好的平板，8 字研磨;旋转方向，对单弹簧(大弹簧) 要注意弹簧的旋转方向，弹簧拧紧的方向是对的。尤其是多级泵，一般一个左旋，一个右旋，不要弄错;开泵前先冲洗、冷却，停泵后再冲洗、冷却;静环的缺口对准防转销;新的机械密封须有一定的磨合，1～5 h 开始泄漏量较大，磨合后应小于3～5 滴/ min。如果还泄漏较大应检查原因，加以消除。

机械密封一般用于易燃易爆，有毒及昂贵的液体中或高温高压，极低温，强腐蚀的液体中，这一点正弥补了软填料密封在杂质泵应用中的不足。杂质泵中不同条件下用不同的机械密封，如双端面密封用于腐蚀、高温、液化气带固体颗粒及纤维、润滑性能差的介质;外装式密封用于粘稠介质以及压力较低的场合。

在一些情况下机械密封不宜使用，如开式叶轮的砂轮，在叶轮的背面设有短的辐射状的背叶片。并且在靠近前面和背面的部分，在泵的端盖和泵体上安装更换简便的衬板，该衬板根据其磨损程度，可以在轴的方向朝着叶轮推出。这样，叶轮和衬板的间隙可以不断保持得很小，以使泵的性能经常达到高效率。背叶片不仅起到减轻泵的轴向推力的作用，而其主要目的是借助于离心力来防止粉末侵入填料箱。在这种情况下，也需在填料箱的里侧注入清水。得不到清水时，只好将泵压出的液体用过滤器过滤之后使用。

浮动环密封结构与机械密封相比较简单。泄漏量介于填料密封和机械密封之间。运转可靠，但轴向尺寸略大于其他密封结构。浮动环密封是利用浮动环端面和浮动套端面的接触来实现轴向密封的。

径向密封是轴套外圆表面与浮动环内圆表面形成的狭窄缝隙以产生节流来密封的。与其他轴封形式相比，浮动环密封有自动调心的优点。因为可以自动调心，所以径向间隙可以作得相当的小。浮动环和轴套之间的间隙及间隙长度是影响泄漏量的重要因素。

其他密封形式是根据工作环境的具体情况而定，这里只讲几种形式的密封。

加小型泵式的密封是在大型泵中使用，大型泵体积较大，轴封的结构也就相应的增大，零件体积的增大会影响泵各零件的加工难度，从而影响到零件的形位公差及精度，在密封方面其难度较中小型泵大。有时大型泵的泄漏量在有其他形式的轴封的情况下也很大，因此可在大型泵的轴封处加一个小型水泵将泄漏的液体排走。

在叶轮上加背叶的密封形式，加背叶既可以平衡轴向力，又可以防止固体颗粒进入轴封起到密封的作用，将其应用于泵中还可以使泵结构紧凑，外型简洁，因此在固体颗粒不大，液体无腐蚀或腐蚀性较低的杂质泵中应用。

随着科学技术的不断发展，各种技术的不断完善，杂质泵性能也越来越优良，它的应用领域随之拓宽了很多。正如本文开头所说，大颗粒固体介质，高浓度腐蚀性物质及多种物质的混合物已经成为杂质泵输送的主要工作对象，这样单一的密封形式由于适合的工况唯一也就慢慢退出了主流位置，接替它的是集多种密封形式于一体的组合密封形式，它可以弥补单一密封形式的不足，提高密封部分的使用寿命，适应各种复杂的工作情况，解决各种物质对泵轴的腐蚀，密封情况也很令人满意。所以这种密封适于复杂情况的使用，如长压重油泵中使用的迷宫- 螺旋密封与机械密封组合使封油压力降低，从而提高机械密封的使用寿命。

杂质泵的轴封是整个泵密封的主要部分，它决定泵能否正常运转，但各种密封的种类众多，正确选择轴封的形式就要靠经验慢慢积累了。软填料密封结构简单，更换方便，价格便宜，但消耗功率大，压紧力沿轴向分布不均匀，靠近压盖处填料磨损最快，在杂质泵中一般适用于密封一般介质。机械密封，性能稳定，几乎不漏(即使泄漏也小于3～5 滴/ min) ，寿命长，在使用得当、介质干净时， 寿命可达10 000 h。阻力小，消耗功率少，机械效率高。但是结构复杂，价格昂贵，安装、维修要求技术高。在杂质泵中一般用于易燃易爆，有毒及昂贵的液体中或高温高压，极低温，强腐蚀的液体中。浮动环式由于尺寸较大，入口压力大，输送液体温度高的泥浆泵可采用。其他形式密封中尤以组合式密封应用广泛，它密封效果好，使用范围广，在各种复杂机械广泛应用的今天越来越被人们所重视，随着科学技术的不断发展，组合式密封必将得到发展。

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