盘根密封
一、盘根概念
盘根也叫填料,通常由较柔软的线状物编织而成,通过截面积是正方形的条状物填充在密封腔体内,从而实现密封。
填料密封早先是以棉麻等纤维塞在泄漏通道内来阻止液体泄漏,主要用作提水机械的轴封。由于填料来源广泛,加工容易,价格低廉,密封可靠,操作简单,所以沿用至今。
现在盘根经过不断的材料革新,性能大大提高 ,被广泛用于离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封、活塞泵、往复式压缩机、制冷机的往复运动轴封,以及各种阀门阀杆的旋动密封等。
二、盘根工作原理
盘根填料的密封原理主要取决于迷宫效应和轴承效应。
迷宫效应:轴表面在微观情况下并不平整,与盘根只能部分贴合。所以盘根和轴之间存在微小的间隙,就像迷宫一样。介质在迷宫被多次截流,从而达到密封作用。
轴承效应:在盘根填料和轴之间会存在着一层薄薄液膜,使盘根填料和轴类似于滑动轴承,起到了一定的润滑作用,从而避免了盘根和轴的过度磨损。
三、盘根填料对材料的要求
由于受密封介质的温度、压力、PH以及设备的线速度、表面粗糙度、同轴度、径跳、偏心等因素,就要求盘根材料具有以下特点:
1、有一定的弹塑性;2、化学稳定性;3、不渗透性;4、自润滑性;5、耐温性;6、拆装方便;7、制造简单,价格低廉。
上述材料特性直接影响着盘根填料的密封性能和使用寿命,而能完全符合上述所有性能的材料很少,所以获取优质的密封材料和提高其材料性能,一直是密封领域研究的重点。
四、盘根填料的形式和特点
随着生产工艺的不断出现,盘根填料的编制形式也逐渐多样化,根据使用条件和环境的不同,不同的编制形式对密封的性能和受用寿命有着直接的影响。盘根编制填料主要采用的编制形式有:发辫编织、套层编织、穿心编制、夹心编制等。盘根的编制形式和特点如下:
1、发辫编织:发辫编织是用八个锭子在二轨道上运行编织,在四角和中间没有绒芯,编织的产品断面为方形,其特点是盘根松散,但对轴振动和偏心用一定的补偿作用,只用于小断面填料,但断面尺寸大将会出现填料外表花纹粗糙,结构松弛,致密性差的缺点
2、套层编织:套层编织是用8、12、16、24、36、48、60等个锭子在二轨道上编织,根据盘根规格决定套层,一般编织1~4层,中间没有绒芯,套层填料致密性好,密封性强,但由于是套层,层间没有纤维相连容易脱层,故多用于静密封或低速设备。
3、夹心编织:夹心编制是以橡胶或金属为芯子,纤维在外,一层套一层的编织,层数按需要而定,类似于套层编织,夹心编织致密性较好,强度高,弯曲性能好,密封性好,但与套层结构一样,表面层磨损后就容易脱落,一般用于泵、阀,极少用于往复设备。
4、穿心编制:穿心编织是用8、12、16、24、36、48、60等个锭子在三或四个轨道上编织而成,断面呈方形,表面平整,弹性和耐磨性好,强度高,致密性好,与轴接触面比发辫式大且均匀,纤维间空隙小,所以密封性好,表面层磨损后整个填料不会松散,使用寿命长,是一种比较先进的编织结构。
在选用盘根时,要根据设备的具体工况来选择盘根的编织形式,才能使盘根发挥出应有的密封性能。