泵的轴封

泵内流体和泵外大气间存在着压差，流体沿着轴和壳体间的问隙向外泄漏，为此需设密封装置，称其为轴封。泵内压力大于大气压时，轴封防液体向外泄漏，泵内压力小于大气压时，轴封防止空气向泵内泄漏。常用的轴封种类有:填料密封、机械密封、动力密封、浮动密封和螺旋密封等。

机械密封的基本原件和工作原理

(1）基本原件和工作原理

简单的机械密封如图22-1所示。它是由动环(随轴一起旋转并能作轴向移动)、静环、压紧元件(弹簧)和密封元件(密封圈)等组成。动环靠密封腔中液体的压力和压紧元件的压力，使其端面贴合在静环的端面上，形成微小的轴向间隙而达到密封的目的。两密封环端面A、静环和压盖的密封C、动环和轴的密封B构成三道密封，封堵了密封腔中液体向外泄漏的全部可能的途径，实现可靠的密封。密封元件除起密封作用外还起着缓冲振动和冲击的作用。

图22一1 械密封的基本元件和工作原理

  （2)机械密封的优缺点

  机械密封的优缺点列于表22-1

表22——1 机械密封的优缺点

  机械密封的结构形式及选择

  机械密封的结构形式，主要根据摩擦副的数量、弹簧的数量、弹簧是否与介质接触、弹簧运动或静止、介质在密封端面上造成的比压大小、介质的泄漏方向等来加以区别。每种结构形式适用于一定的工作条件，在选择机械密封的结构形式时，应考虑介质种类、温度、压力、转速和轴径等，还要考虑制造和拆装方便。机械密封的主要结构形式如下

  (1)平衡与非平衡型

  按摩擦副接触端面的比压(单位面积上所受的力)与被密封介质压力的关系，可分为平衡型与非平衡型(图22一2)。

图22一2 平衡型与非平衡型机械密封

  非平衡型:B≥A。介质作用在动环上的有效面积B(去掉作用压力相互抵消部分的面积)，等于或大干动静环接触面积A。即

  端面比压随密封介质压力增减成正比增减，当介质压力高时.端面上产生很大的比压会加速摩擦面的磨损、发热、破坏端面的液体膜而形成干摩擦。一般非平衡介质压力不超过0.7 MPa

  平衡型. B＜A介质压力高时，需要从密封结构上设法消除一部分压力对摩擦面的作用。这种形式的密封称为平衡型机械密封。在这种密封中，介质作用在动环上的有效面积B小于动静环端面的接触面积A。密封端面上的比压可以自行控制，介质压力增减对端面比压影响较小。这就是机械密封用于密封高压介质时，两端面不会过分靠近，而引起摩擦的原因。

   完全平衡型:当B=0（即d2=d)时，称为完全平衡型机械密封。完全平衡型端面间液体的压力(力图推开密封面)只靠弹簧力来克服，易使密封端面打开，一般很少用。

   (2)旋转型与静止型

  按弹簧是否旋转分为旋转型与静止型(图22-3) 旋转密封在高速情况下，弹簧本身受离心力影响容易变形，如果弹簧在介质中，介质受弹簧强烈搅动，这对于强腐蚀介质更为不利。静止型则无这种缺点，但结构比旋转式复杂。

图22一3 旋转型和静止型机械密封

  (3)单弹簧与多弹簧

  机械密封按弹簧个数分为单弹簧与多弹簧口多弹簧是沿圆周装有多个小弹簧，优点是弹簧受力比单弹簧(一个大弹簧)均匀，缓冲性好，便于调节〔改变弹簧数口)，轴向尺寸也小，但不耐腐蚀，容易锈死卡住而失效。还有，多弹簧是以小的位移，使弹簧负荷有较大变化，故摩擦面磨损时对摩擦面上的比压有明显的影响。一般说来.小轴径宜用大弹簧，大轴径宜用小弹簧。

  (4）单端面与双端面

   按密封腔中摩擦副的对数分为单端面和双端面机械密封。单端面密封，在一个密封胶中只有一对端面摩擦副.在双端面密封中。一个密封腔中用两对端面摩擦副来实现密封。双端面机械密封如图22一4所示。在双端面密封的密封腔中，应注入压力一般高于介质压力。. 0.05~0. 2 MPa的封液。对封液的要求是润滑性能好、汽化温度高，对工作介质无影响。封液的作用是:

    1）功润滑密封端面

    2）带走摩擦热量;

    3）将端面因磨损产生的颗粒带走;

    4)封堵工作介质泄漏;

    5)改变密封泄漏力方向;

    6)双端而密封适用于强腐蚀、高温、贵重或有毒介质。

图22——4 双端面机械密封