组合软填料密封的设计

　　组合软填料密封的设计

　　填料腔体内填充一种优良的密封软材料，它是由碳纤维、高纯度石墨、聚四氟乙烯、有机密封剂等组成。它耐热-18℃～200℃，最大压力0.7Mpa，最大线速度8m/s，耐腐蚀性强，适用介质PH值范围4～13，主要适用于水介质。这种软填料状态为胶泥状，摩擦系数低、混合体之间分子吸引力小。

　　在轴的运转过程中，填料中的纤维会缠绕在轴上，并随轴一起转动，形成一个“旋转层”，此“旋转层”起到了保护轴或轴套的作用，避免了轴套磨损，减小了动力消耗;随着“旋转层”直径的逐渐增大，轴对纤维的缠绕能力将逐步减弱，没有与轴缠绕，并且与填料腔内壁保持相对静止，在填料腔内形成一个“剪切层”，此时相对旋转运动的摩擦剪切区域就存在于填料中间而不是存在于填料与轴之间。另外在注入的填料两端压入聚四氟乙烯编结填料，利用此编结填料端环将混合软填料压紧。为了使轴在高速转动过程中，混合软填料不被挤压摔出，特意在填料腔体和压盖处设计加工了螺旋槽，值得注意的是填料两端的螺旋槽方向应互为相反，这样保证轴旋转时能产生使混合填料受到向内的泵送作用，有效防止了填料的飞溅。

　　组合填料设计制作完成后，在水泵试验台上进行试验。试验台设计工况如下：电机转速1500r/min，工作压力1MPa，介质为清水，介质温度常温。

　　填料装填过程按如下操作步骤进行(1)清理填料腔，检查轴表面是否有划伤、毛刺等现象，保证轴的粗糙度达到图纸要求Ra1.6;(2)用百分表检查轴在密封部位的径向跳动，其公差应在0.03mm-0.08mm范围内。(3)装填时对编结聚四氟乙烯端环最好先取一根与轴同尺寸的木棒，将编结聚四氟乙烯缠绕在木棒上，再用刀切断，切口最好成45o斜面，用一与填料腔同尺寸的木质两半轴套，合于轴上将编结填料推入腔的深部，并用压盖对木质轴套施加一定压力，使之预压缩，注意保持编结填料在腔底部平整。(3)注入混合胶泥状填必须边注入边用木质轴套压紧，最后再用编结聚四氟乙烯压在填料腔的外边，均匀上紧压盖，同时用手转动主轴，使装填后的压紧力趋于抛物线分布，然后将压盖稍放松，填料装填完毕。进行运转试验，刚启动运转时，泄漏情况以间断滴漏为主，当泄漏增大时，适当调紧压盖螺栓。若发热过大，将螺栓放松一下。运行正常后，泄漏基本停止。试运行60h后，打开填料密封腔观察，编结聚四氟乙烯端环形状保持完整，混合软填料没有摔出现象，轴上毫无磨损迹象。

　　1、组合式软填料有效提高了泵的机械效率，减少了对轴的磨损。由于填料压盖处可保持长期不滴漏，保护环境。

　　2、维护保养方便，在泄漏量大时，可进行不停工注入填料，延长了泵的连续工作时间，节约了人工和维修的费用。据初步估算节约的能耗每台泵每年节约上万元。

　　3、组合式软填料具有广阔的应用价值