魏昌
（青海碱业有限公司，青海德令哈 817000）
摘 要：通过对离心泵在运转过程中轴向密封装置的分析，介绍了如何正确地选用轴封装置，以达到节能降耗和降低工人劳动强度的目的。
关键词：离心泵；轴封；装置；选用
离心泵的轴封装置是用来密封泵轴穿出泵壳地方的间隙，以防止外界空气进入泵壳内，或阻止泵内高压液体泄漏到泵壳外面去。密封的好坏，对正常的生产有着十分重要的影响。离心泵的轴向密封装置一般有两种型式，即：填料密封和机械密封。
1 机械密封
1.1 特点
机械密封又称端面密封，它具有泄漏量小，密封可靠、功率消耗少等特点。适用于输送介质压力在7MPa，温度在-20～100℃，不含杂质的非强腐蚀物料。
1.2 工作原理
机械密封是靠与泵轴一起旋转的动环端面和静环端面问的紧密贴合，产生一定的比压（一般0.4～0.6MPa）而达到密封。
1.3 结构型式（如图1）
机械密封装置包括转动部分和静止部分。转动部分的弹簧座用2个或4个固定螺钉固定在轴套（或轴）上，与轴套（或轴）之间的间隙不超过0.10mm，动环套在轴套（或轴）上，与轴套（或轴）的间隙为0.30-0.50mm，它由弹簧压紧在静环的端面上，且靠“O”型圈的内外径分别与轴套（或轴）上的动环相接触（防止轴向泄漏），从而产生的摩擦力与泵轴一起旋转，静止部分的静环，同样通过“O”型圈与静环、泵盖间的接触固定在泵盖上。
密封腔内的液体在泵工作时具有压力，这个压力加上弹簧压力，可使旋转的动环与静环两者的端面保持紧密贴合，这样在两端面上所产生的比压，便阻止了液体的漏失。两摩擦面的比压是随泵内介质压力的升高而成线性增加，密封内的弹簧可保证在停泵时、压力降低的情况下，使两摩擦面间保持接触，同时也可补偿这两个摩擦面表面在轴间的磨损，起到自动调节间隙的作用。
2 填料密封（如图2）
填料密封是靠弹性填料与轴套（或泵轴）的外圆柱表面的接触来达到密封的。填料中间的水封环，四周开有4～6个小孔，将叶轮出口处的高压液体通过引水管引入水封环。对处于负压操作下的填料起液封作用，防止空气进入泵壳破坏操作，同时又起到润滑和冷却填料的作用。
3 两种轴封装置的区别
3.1 结构不同（如图1、2）
填料密封制造及结构都极其简单；机械密封结构较为复杂，零件制造精度较高（某些零件的材料强度较低）。
3.2 选用的密封材料不同
3.2.1 填料密封一般采用
1）石墨或黄油浸透的棉织填料，常用于低压离心泵，输送常温清水（t＜313K）。
2）石墨浸透的石棉填料，适用于输送温度低于523K，压力不超过1.76MPa的液体。
3）金属箔包石棉芯子填料，适用于输送石油产品，允许工作压力2.45MPa，Z高温度为673K。
3.2.2 机械密封常用的材料
1）动环一般采用9Cr18或3-Cr13，碳化钨、不锈钢、陶瓷、高硅铸铁、1Cr18Ni9Ti。
2）静环：石墨浸渍酚醛树脂，石墨浸磷青铜，石墨浸渍呋喃树脂。
3）密封圈：丁腈橡胶、聚四氟乙烯、氟橡胶、异丁橡胶。
4）弹簧：1Cr13 4Cr13 60Si2Mn 1Crl8Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti。
3.3 安装的技术要求不同
1）配合间隙（见图2）
填料密封中，挡圈2与轴套（或泵轴）之间的直径间隙为0.30～0.50mm，此间隙过大，填料易被挤出，压盖7的外圆表面与填料函8的内圆表面的直径间隙为0.10~0.20mm，压盖的内圆表面和轴套（或轴）的外圆表面须保持同轴，直径间隙为0.40～0.50mm。
机械密封中，动环用2个固定螺钉固定在轴套（或轴）上，间隙不超过0.30～0.50mm。静环装入泵盖时，轴向间隙e应大于1mm。密封腔与泵端结合，定位端面与轴套（或泵轴）表面的跳动量不超过0.30mm，密封腔止口环外径表面与泵盖止口内表面对轴套（或泵轴）表面跳动量不超过0.10mm，轴的窜动量不允许超过±0.50mm。
2）安装要求
填料密封在装填时，应把方形填料切成足够盘成1圈的长度装入填料函内，对口做成斜口，并稍留一些间隙，相邻两圈填料的对口处应错开180°（不得小于120°）。水封环3（图2）的位置应对准引水管后均匀拧紧压盖两侧的螺栓，压盖不得倾斜，拧得太紧填料则失去弹性，以后无法再进行调整，且会增加轴套（或泵轴）与填料的磨损和多消耗动力。一般以液体从泵体内每分钟漏十几滴为宜。
机械密封组装前，所有的零件均须用煤油（或清水）清洗干净，特别是动、静环接触面上，不允许有任何污物黏附，不能敲击零件。组装时应注意弹簧压缩量，由于某些零件强度较低，若安装不慎，会导致零件压坏，泄漏严重，端面发热，过早磨损，“O”型密封圈焦化等结果。
所以，合理地选用不同的轴封装置，不但能够延长设备的使用寿命，提高产能，降低工人的劳动强度，同时可以为企业节能降耗，创造更多的经济效益和社会效益。
来源：《纯碱工业》2010年03期
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