轴密封装置制造方法及图纸

一种用于旋转轴、往复轴或复合运动轴的密封装置是由填料与轴的紧缩结构、静密封结构、各环的弹性缓冲结构组成。解决了现在的填料函轴密封抗径向振动极差；没有使填料处于最佳密封状态的问题。具有极强的抗径向振动（摆动）和抗轴向拖曳能力。密封效果好；使用周期长；很少维护；容易制造；密封费用低。适用于所有介质和绝大多数密封部位工况。广泛应用于离心式泵、搅拌罐、阀门、往复泵机械设备。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术提供的是一种用于旋转轴、往复轴或复合运动轴的密封装置。广泛应用于化工、化肥、石油化工、钢铁、发电、农业等行业中具有填料函结构或类似结构需要对旋转轴、往复轴或复合运动轴进行轴密封以防止介质泄漏的各种机械、设备。例如离心式泵、搅拌罐、阀门、往复泵等。现在需要对旋转轴、往复轴或复合运动轴进行轴密封的机械、设备大多数具有填料函结构并采用各种填料轴密封。所用填料有各种软填料、硬填料、弹性填料等。它们性能各异轴密封效果也不同。经过长期调查总体讲使用上述填料不同程度均存在着轴泄漏；使用周期短；需要操作者经常维护；填料利用率低；密封费用高等问题。专利申请号88 1 05015编织弹性密封填料及制造方法技术，根据密封部位使用工况要求从提高填料自身性能，例如弹性、耐磨性、耐腐蚀性、抗压能力达到提高密封性，沿长使用周期的目的具有一定的效果。国内、外许多填料生产厂和密封研究机构大都沿用这一传统观念研究改进填料自身性能，例如提高弹性、柔软性、耐磨性、耐腐蚀性等，力图在提高密封性，沿长使用周期为主要方面获得较大突破。上述内、外材质不一的编织弹性密封填料和国外一些用于比较复杂工作条件下，利用各种软填料的特性，加以组合使用的专用密封填料；组合式软填料密封件等就是这一传统观念的例证。因此性能各异的各种填料层出不穷，造价不断提高，然而密封效果使用周期等方面提高缓慢。这是因为传统观念只注意改进填料自身性能，忽略了如何使填料处于最佳或接近最佳密封状态这一重要方面。下面从使用软填料对旋转轴密封的失效分析说明这个问题。若干圈软填料装入填料函中用压盖压紧后，由于填料受压盖的轴向压力便产生了塑性变形或弹性变形。因此获得了填料对密封处轴面的径向压力(一个初始比压)，此时填料与填料函和轴面均构成静密封。当轴旋转起来达到额定转数后，由于叶轮的不平衡；轴承的间隙，特别是轴承使用到后期的间隙；作用在叶轮上介质的冲力；轴的挠度等因素使密封处轴产生了径向振动(摆动)和轴向窜动。对与轴接触的软填料产生了一定频率的径向挤压作用(其频率一般由轴转数决定，并且转数越高振幅越小)。由于填料是被封闭在填料函、轴和压盖组成的环状空间内，由于各种填料的固体性质或半固体性质所决定，使填料不能同步适应或没有空间适应该频率的径向挤压作用。特别是对于径向摆动量很大的搅拌轴径向挤压作用更为明显。这就改变了前述有效的初始比压，使填料对轴面比压呈径向振动频率变化状态。从实际情况看靠压盖处填料对轴面比压较大，往里面递减。随着使用时间的推移、磨损、填料的变形等因素使比压逐渐减小，直至具有一定内、外压差的介质沿轴面出现泄漏。当再次紧压盖后才能再保持一个有效的比压，如此反复直至必须更换新填料，弹性填料比一般软填料追随性，抗径向振动能力强一些，但是由于上述被封闭在填料函中的原因仅靠填料自身和填料中的空隙作为回弹空间其长时间抗径向振动特别是很大的径向摆动能力必竞是有限的。因此现有绝大多数填料包括组合填料均不能较长时间稳定的保持对轴的追随性。并且当填料磨损以后又没有补偿结构以保持一个有效的比压。另外每圈填料之间；每圈填料接口处；编织填料中的空隙使得实际使用中的填料函中充满了介质，形成以轴面泄漏为主的全渗透泄漏。综上所述，从这一例轴密封失效分析看在不改变现有填料函结构，以使用现有填料为主情况下，如何使填料较长时间，稳定的保持对轴的追随性和补偿性是提高抗径向振动，轴向拖曳；长足的提高密封性和沿长使用周期；降低密封费用；提高总经济效果的方向。而仅注意改进和提高填料自身性能效果是有限的。本技术的目的就是要提供一种轴密封装置，它适用于旋转轴、往复轴或复合运动轴。有极强的抗径向振动(摆动)和抗轴向拖曳能力。具有良好的密封性；较长的使用周期；广泛的介质适应性；适用于绝大多数密封部位工况，并且造价很低有着较低的密封费用。本技术的任务是这样完成的图一是这一轴密封装置的一般结构；图二是本装置用于离心式泵的结构；图三是本装置用于搅拌罐的结构；图四是本装置用于截止阀的结构。图一中，(1)轴、(2)填料函、(3)填料环、(4)主密封环、(5)紧缩环、(6)密封脂、(7)压盖、(8)弹性件、(9)金属垫圈、(10)压盖螺栓。图中轴(1)可以是离心泵轴、搅拌轴、往复泵轴、阀杆等。填料环(3)是根据介质种类和密封部位工况要求选用合适的填料软填料、硬填料、弹性填料、经软化后的填料或上述某几种填料的混合填料。并根据填料函和轴之间的径向尺寸和周长将截面合适的填料截取若干段弯曲成环状，接口为30°－40°角的轴向坡面角制成。填料环(3)的主要作用是构成对填料函内径的静密封，并对轴构成较弱的动密封。它和本装置其他环混合使用构成动、静密封恰当兼顾的本轴密封装置。填料环(3)的分布是一般情况填料函最里面和最外面应放本环，中间交替放或不放。由主密封环(4)和紧缩环(5)构成对轴紧缩结构。其中主密封环(4)构成对轴的动密封，是起主要密封作用防止轴泄漏的部件。紧缩环(5)可以是箍在主密封环(4)外径；镶在主密封环(4)里面；编织在主密封环(4)里面；或主密封环(4)和紧缩环(5)是一体的弹性环、半固态粘稠物。紧缩环(5)通过自身的弹性或非弹性作用于主密封环(4)使其以适当的紧度箍在轴上。构成对轴的紧缩结构。紧缩环(5)或主密封环(4)外径与填料函之间应留有足够的环状空间作为轴径向振动(摆动)缓冲空间。此环状空间一般应根据介质种类和密封部位工况用密封脂(6)填充或不填充留有这一空间。由主密封环(4)和紧缩环(5)构成的对轴紧缩结构和外径的缓冲空间。是本装置能较长时间稳定的保持对轴的追随和补偿作用，有极强的抗径向振动(摆动)和轴向拖曳能力的关键结构。主密封环(4)应根据介质种类和密封部位工况选用下述材料①各种密封填料，例如橡胶石棉盘根、抗腐蚀石棉盘根、碳纤维盘根。②各种密封材料，例如聚四氟乙烯、填充聚四氟乙烯、酚醛塑料。③金属材料，例如低碳钢、铸铁、黄铜。④半固态粘稠物，例如润滑高温脂与短石棉纤维的混合物。按混合后达到针入度160－180度的比例混合。其中①各种密封填料适用于旋转轴、往复轴、或复合运动轴设备，尤其适用于较高线速度工况。②各种密封材料适用于旋转轴、往复轴、或复合运动轴设备，适用于中等线速度工况，并根据介质种类选用。③金属材料和④半固态粘稠物只适用于较低线速度的旋转轴、复合运动轴设备，例如搅拌罐、阀门等。紧缩环(5)应根据设备种类、密封部位工况选用①弹性紧缩件，例如拉伸弹簧、弹簧钢圈。②非弹性紧缩件，例如专用的喉箍、钢圈。它们均适用于旋转轴、往复轴、或复合运动轴设备。但是由弹性紧缩件和主密封环(4)组成的对轴紧缩结构具有更强的追随和补偿作用。故适用于较高线速度工况和较大的径向振动(摆动)情况。由非弹性紧缩件组成的紧缩结构只适用于较低线速度工况和较小的径向振动(摆动)情况。密封脂(6)应根据介质种类和密封部位工况选用合适的半固态粘稠物，例如①各种润滑脂。②润滑脂与无机纤维或有机纤维的混合物，填充或不填充。当介质对密封脂(6)有明显破坏作用或介质温度过高超过任何可选密封脂(6)使用温度上限时就不能使用密封脂(6)填充了。密封脂(6)除填充紧缩结构外面与填料函之间的空间外，安装其他各环时也应涂一薄层该密封脂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴密封装置，它是由填料环（３）、主密封环（４）、紧缩环（５）、密封脂（６）、弹性件（８）组成，其特征是所述装置采用了主密封环（４）和紧缩环（５）的对轴紧缩结构，密封脂（６）的静密封结构，弹性件（８）的对各环弹性缓冲结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱雨秀，
申请(专利权)人：朱雨秀，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]