雜質(zhì)泵的密封歷來(lái)都是一個(gè)令研究者頭痛的問(wèn)題,隨著雜質(zhì)泵使用范圍的擴(kuò)大,這一問(wèn)題就更加突出了。因?yàn)殡s質(zhì)泵輸送的固體顆粒越來(lái)越大,液體的有害性越來(lái)越嚴(yán)重,這些物質(zhì)較普通的泥沙對(duì)軸及密封的腐蝕和磨損都會(huì)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(wèn)題就要了解它的密封形式。

雜質(zhì)泵密封的作用

       旋轉(zhuǎn)的泵軸和固定的泵體間的密封簡(jiǎn)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)泵軸封的原理及分類

       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(dòng)環(huán)密封、其它密封等。下面主要針對(duì)填料密封的特點(diǎn)來(lái)說(shuō)明它在雜質(zhì)泵中的應(yīng)用。

填料密封

       填料密封是一般泵中最常用的密封機(jī)構(gòu),它由填料環(huán)、填料套、填料,填料壓蓋、長(zhǎng)扣雙頭螺栓和螺母組成,通過(guò)填料和泵軸表面接觸阻止介質(zhì)通過(guò)而達(dá)到密封的目的。在相接觸的密封副之間,存在著許多細(xì)小的間隙和溝槽,因此,施加足夠的壓緊力以達(dá)到必要的密封比壓,可使填料產(chǎn)生彈塑性變形以減小間隙。由于軸表面總是有一定的粗糙度,它與填料不可能達(dá)到理想接觸,必然有微小的間隙存在,這樣就形成無(wú)數(shù)個(gè)“迷宮”。這些微細(xì)曲折的間隙對(duì)介質(zhì)多次節(jié)流而起到的阻尼作用,以及間隙內(nèi)滯流邊界層等因素所產(chǎn)生的“迷宮效應(yīng)”,導(dǎo)致間隙阻塞,實(shí)現(xiàn)密封。由此可知,密封作用是在介質(zhì)進(jìn)人填料與泵軸的接觸面之間的阻塞在間隙內(nèi)形成的。

       流體通過(guò)填料密封的泄漏有3 條途徑:

       ①通過(guò)填料與靜止件界面的泄漏;

       ②通過(guò)填料本身的泄漏;

       ③通過(guò)填料與運(yùn)動(dòng)界面之間的泄漏。

       流體通過(guò)填料與靜止界面的泄漏和流體通過(guò)靜密封面的泄漏原理一樣。流體通過(guò)填料本身的泄漏取決于被密封流體的滲透力和軟填料本身的內(nèi)部結(jié)構(gòu),編結(jié)填料易出現(xiàn)這種泄漏。當(dāng)介質(zhì)的滲透力強(qiáng)或介質(zhì)為氣體時(shí),通過(guò)填料的滲透泄漏幾乎不可避免,但具體的泄漏機(jī)制有待進(jìn)一步探索。對(duì)于絕大多數(shù)液體介質(zhì),泄漏主要是通過(guò)填料與運(yùn)動(dòng)件之間的界面進(jìn)行。對(duì)于雜質(zhì)泵來(lái)說(shuō),輸送的介質(zhì)中固體顆粒直徑較大在輸送過(guò)程中很難靠近泵體軸封處的細(xì)小間隙,所以需要注意的是,當(dāng)填料密封在腐蝕性介質(zhì)條件下工作腐蝕性液體會(huì)滲透到填料中,而當(dāng)填料中含有可溶性腐蝕性的雜質(zhì)時(shí),細(xì)小顆粒也會(huì)隨液體進(jìn)入填料,這些都會(huì)引起軸材料的磨損,同時(shí)還會(huì)受到腐蝕。尤其是當(dāng)構(gòu)成摩擦副組對(duì)的2 種材料均為導(dǎo)體時(shí),在電解質(zhì)溶液中,還有可能發(fā)生電偶腐蝕,更加速了軸的腐蝕破壞。所以,雜質(zhì)泵在輸送有毒、腐蝕及貴重液體時(shí),由于要求泄漏量小,甚至不準(zhǔn)漏出,不能采用填料密封。