組合軟填料密封的設計

　　填料腔體內(nèi)填充一種優(yōu)良的密封軟材料，它是由碳纖維、高純度石墨、聚四氟乙烯、有機密封劑等組成。它耐熱-18℃～200℃，最大壓力0.7Mpa，最大線速度8m/s，耐腐蝕性強，適用介質(zhì)PH值范圍4～13，主要適用于水介質(zhì)。這種軟填料狀態(tài)為膠泥狀，摩擦系數(shù)低、混合體之間分子吸引力小。

　　在軸的運轉過程中，填料中的纖維會纏繞在軸上，并隨軸一起轉動，形成一個“旋轉層”，此“旋轉層”起到了保護軸或軸套的作用，避免了軸套磨損，減小了動力消耗;隨著“旋轉層”直徑的逐漸增大，軸對纖維的纏繞能力將逐步減弱，沒有與軸纏繞，并且與填料腔內(nèi)壁保持相對靜止，在填料腔內(nèi)形成一個“剪切層”，此時相對旋轉運動的摩擦剪切區(qū)域就存在于填料中間而不是存在于填料與軸之間。另外在注入的填料兩端壓入聚四氟乙烯編結填料，利用此編結填料端環(huán)將混合軟填料壓緊。為了使軸在高速轉動過程中，混合軟填料不被擠壓摔出，特意在填料腔體和壓蓋處設計加工了螺旋槽，值得注意的是填料兩端的螺旋槽方向應互為相反，這樣保證軸旋轉時能產(chǎn)生使混合填料受到向內(nèi)的泵送作用，有效防止了填料的飛濺。

　　組合填料設計制作完成后，在水泵試驗臺上進行試驗。試驗臺設計工況如下：電機轉速1500r/min，工作壓力1MPa，介質(zhì)為清水，介質(zhì)溫度常溫。

　　填料裝填過程按如下操作步驟進行(1)清理填料腔，檢查軸表面是否有劃傷、毛刺等現(xiàn)象，保證軸的粗糙度達到圖紙要求Ra1.6;(2)用百分表檢查軸在密封部位的徑向跳動，其公差應在0.03mm-0.08mm范圍內(nèi)。(3)裝填時對編結聚四氟乙烯端環(huán)最好先取一根與軸同尺寸的木棒，將編結聚四氟乙烯纏繞在木棒上，再用刀切斷，切口最好成45o斜面，用一與填料腔同尺寸的木質(zhì)兩半軸套，合于軸上將編結填料推入腔的深部，并用壓蓋對木質(zhì)軸套施加一定壓力，使之預壓縮，注意保持編結填料在腔底部平整。(3)注入混合膠泥狀填必須邊注入邊用木質(zhì)軸套壓緊，最后再用編結聚四氟乙烯壓在填料腔的外邊，均勻上緊壓蓋，同時用手轉動主軸，使裝填后的壓緊力趨于拋物線分布，然后將壓蓋稍放松，填料裝填完畢。進行運轉試驗，剛啟動運轉時，泄漏情況以間斷滴漏為主，當泄漏增大時，適當調(diào)緊壓蓋螺栓。若發(fā)熱過大，將螺栓放松一下。運行正常后，泄漏基本停止。試運行60h后，打開填料密封腔觀察，編結聚四氟乙烯端環(huán)形狀保持完整，混合軟填料沒有摔出現(xiàn)象，軸上毫無磨損跡象。

　　1、組合式軟填料有效提高了泵的機械效率，減少了對軸的磨損。由于填料壓蓋處可保持長期不滴漏，保護環(huán)境。

　　2、維護保養(yǎng)方便，在泄漏量大時，可進行不停工注入填料，延長了泵的連續(xù)工作時間，節(jié)約了人工和維修的費用。據(jù)初步估算節(jié)約的能耗每臺泵每年節(jié)約上萬元。

　　3、組合式軟填料具有廣闊的應用價值