填料 密封
填料密封的密封原理
填料密封的密封原理
填料密封原理
1. 定义：填料密封是指将填料塞入液体流道中，填料固定位置，使液
体仅能经过填料密封和设备密封面的螺纹密封而不能泄漏的一种密封
技术。
2. 原理：填料密封本质上利用的是两个密封面之间的端部填料来将液
体稀释，使液体不能穿过端部填料的薄层，间接实现的液体的泄漏，
从而形成一定的压力差，达到液体密封的目的。
3. 优点：（1）填料密封具有抗热胀性，上密封面，下密封面即使在温
度发生变化时仍然不会发生变形，保持密封。
（2）填料密封在多种工况下仍可保持稳定的密封性能。
（3）填料密封的装拆维修方便、易操作，重复使用性能强，且容易更换修理。
4. 缺点：（1）填料密封需要经常检查，因它们有很多可以损坏的部件，如果损坏将会损害密封性能，从而造成漏水。
（2）填料密封由于受压很大，使用寿命较短，经常需要更换新的填料。
5. 应用：填料密封常用于温度、压力和流量较低的工业应用环境中，
它可以用于防止泄露，如冷却水和电液伺服调节控制系统，以及某些交接的或配管的地方等。
填料密封密封介绍
填料密封密封介绍填料密封是一种常见的密封方式，它通过填充一定类型的填料材料来固定和填充密封空间，以达到密封效果。
在工业生产和民用领域广泛应用，填料密封可以有效防止介质泄漏、外界灰尘和污染介质等情况的发生。
本文将详细介绍填料密封的原理、应用范围、材料选择及特点等方面的内容。
一、填料密封的原理填料密封的原理是利用填料材料填充在密封间隙中，通过填料之间的摩擦力和填充度，形成与被密封件间的压力或摩擦力之间的平衡，从而实现密封效果。
填料材料的选择和填充方法的合理性对密封性能至关重要。
填料的选择要根据介质的性质、工作压力和温度等因素确定，确保填料材料具有较好的耐磨、耐压、耐腐蚀和抗老化的性能。
二、填料密封的应用范围填料密封广泛应用于各个行业的密封领域，如石油、化工、电力、纺织、造纸、冶金等工业领域。
在石油行业中，填料密封被应用于各类管道、阀门的密封，有效防止石油介质的泄漏。
在化工行业中，填料密封被广泛应用于各类反应釜、搅拌罐、容器等设备的密封，确保介质的安全和环境保护。
此外，填料密封还被应用于汽车、船舶、铁路等交通运输设备的密封，以及家电、建筑等民用领域的密封。
三、填料密封的材料选择填料密封的材料选择应根据具体的工作条件和要求来确定，常见的填料材料有无石棉、石墨、聚四氟乙烯、金属填料等。
无石棉填料具有耐磨、耐压、耐腐蚀的特点，适用于各类介质的密封。
石墨填料具有良好的导热性和耐腐蚀性，适用于高温高压条件下的密封。
聚四氟乙烯填料具有优异的耐腐蚀性和低摩擦系数，适用于化工行业中各类特殊介质的密封。
金属填料则具有耐高温、抗压和耐腐蚀的特点，适用于金属密封件的填料。
四、填料密封的特点填料密封具有以下几个特点：1.良好的密封性能：填料密封采用填料材料填充密封间隙，通过填料材料之间的摩擦力和填充度，形成与被密封件间的压力或摩擦力之间的平衡，从而实现良好的密封效果。
2.适应性强：填料密封可以适应不同的工作条件和环境要求，填料材料的选择也较为灵活。
第五章 第二节 成型填料密封
接触密封
填料密封
软填料密封
硬填料密封 成型填料密封 油封
往复密封
机械密封
非接触密封
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第五章
第二节 成型填 料 密 封及油封
Formed Packing Seals & Oil seals
2
Main Content
5.1 成型填料密封定义、类型 5.2 O形圈的工作原理 5.3 O形圈的挤出现象 5.4 O形圈的材料 5.5 O形圈的试验内容 5.6 O形圈密封的沟槽设计 5.7 油封
继工作，这就提高了密封的可靠性，延长了寿命。但采用两只
圈摩擦力势必增大。缓慢旋转时也可以使用。可密封孔或轴。
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（3）Y形圈
图 (c)中最上面的为等脚Y形圈（简称Y形圈）， 后两者为不等脚Y形圈（又称YX形圈，中间为 轴用，最下面为孔用）。不等脚的Y形圈，其 短脚与运动面接触可以减少摩擦力，长脚与静
止面接触有较大的预压缩量，增加了摩擦力而
不易窜动；而等脚Y形圈在沟槽内处于浮动状 态。Y形圈的特点是使用中只要单个环就可以
实现密封，可用于苛刻的工作条件。在压力波
动很大时等脚Y形圈需用支承环，而不等脚Y形 不需要用支承环。使用压力：丁腈橡胶圈在
14MPa以下，若在1430MPa下工作需要用支承
环（挡环）；聚氨酯橡胶圈在30MPa以下，若 在3070MPa下工作要加挡环。
橡胶也作为唇形密封圈的一种主要材料而使用广
泛。为了提高橡胶唇形密封圈的耐压能力，也可
在密封圈中增添纤维帘布，制成所谓的“夹布橡
胶密封圈”。
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（1）V形圈
是唇形密封的典型形式，也是唇形密封圈中应用最早 和最广泛的一种。其优点是耐压和耐磨性好，可以根 据压力大小，重叠使用，缺点是体积大、摩擦阻力大。 一般用于液压、水压和气动等机器的往复部分，很少 用于转动中或作静密封。工作压力，纯胶V形圈可达 30MPa；夹布橡胶V形圈可达60MPa；工作温度达120℃。 既可密封孔，又可密封轴。
2-2填料密封技术
在一组锥面填料组合中，靠气缸侧的密封环承受压差大， 其径向分力也大。为使各组密封环所受径向分力较均匀， 以使磨损均匀，可取前几组密封环的α角较小，后面的各 组α较大，常取α角为10°、20°、30°的组合。
(二)、活塞杆填料密封
2.锥面填料
(二)、活塞杆填料密封
2.锥面填料 T形环与锥形环常用锡青铜ZQSn8-12(用于p>27.4MPa)或巴 氏合金ChSnSbll-6(用于p≤27.4MPa)，用锡青铜ZQSn8-12 时，要求硬度为60～65HBS。整体支承环与压紧环用碳钢。
工作压力可达50MPa，工作温度达400℃，最高线速度达
110m／s。
二、硬填料密封
(一)、活塞环 (二)、活塞杆填料密封 (三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
(一)、活塞环
活塞式压缩机和活塞式发动机中主要易损件之一。 功能： 密封气缸工作表面和活塞之间的间隙，防止气体从压缩容积 的一侧漏向另一侧。 在活塞往复运动中还在气缸内起着 “布油”和“导热”的 作用。
2.锥面填料 主要用于压差超过l0～100MPa的高压压缩机活塞杆密封。 自紧式密封：既有径向自紧作用，又有轴向自紧作用。 当气体压力p从右边轴向作用在压紧环的端面时，通过锥面 分解成一径向分压力ptanα，此力使密封环抱紧在活塞杆 上。α角越大，径向力也越大，故此密封也是靠气体压力 实现自紧密封。
在超高压压缩机中使用的活塞 环结构如图2-20所示。
特点：由两个中间镶有铜锡合 金(Sn 4.8％、Cu 95.2％)的活 塞环，以及共用的一个弹力环 和隔距环组成一组。
活塞环的基体是合金铸铁，弹 力环和隔距环是用调质铬钢制 成。硬度300～350HBS，强度 σb=110～130MPa。使用五组活 塞环即能密封175MPa的压力。
填料密封原理
填料密封原理
填料密封原理是指通过将填料包裹在待密封的部件之间，利用填料之间的压缩产生有效的密封效果的一种密封方式。
填料密封原理的关键在于填料的选择和使用。
首先，填料的选材十分重要。
一般情况下，填料应具有一定的弹性，能够适应被填充部件之间的不平整表面，并能够紧密地填充之间的空隙。
同时，填料应具有一定的耐压性和耐腐蚀性，以保证密封效果的持久性。
其次，使用填料时需要进行适当的压缩。
通过施加一定的压力，填料可以被压紧，填充被密封部件之间的空隙，形成密封。
填料的压缩应该适度，过度的压缩可能导致填料变形或破坏，而不足的压缩则可能导致密封效果不佳。
填料密封原理的优点是能够适应各种不同形状和尺寸的密封部件，具有一定的适应性和可靠性。
此外，填料也可以用于密封高温、高压等特殊工况下的部件。
总之，填料密封原理通过选择合适的填料材料，并进行适当的压缩，实现有效的密封效果。
这种密封方式在工业和机械领域得到了广泛的应用。
填料密封密封介绍
填料密封密封介绍填料密封是一种常见的工业密封方式，广泛用于各类容器、设备以及管道的连接处，用于防止流体、气体或粉尘的泄漏。
填料密封主要由填料、填料室和填料密封器等组成，其设计目的是实现有效的密封效果。
填料作为填料密封的核心组成部分，是一种柔性材料，如碳纤维、石墨、聚酰亚胺纤维等。
填料通过填充在填料室内，可以填满连接处的微小缝隙，形成一种阻止流体、气体或固体颗粒通过的屏障。
填料具有耐高温、耐腐蚀、良好的弹性和密封性能等特点。
填料室是容纳填料的密封空间，多为圆形或方形设计。
填料室通常由两个平行的填料箱体组成，分别连接于需要密封的设备或管道上。
填料室内的填料密集且紧密排列，以最大限度地减少泄漏的可能性。
填料密封器是将填料与填料室紧密结合在一起的装置。
它位于填料室的两端，通过调节填料室内填料的压力，控制填料与连接处的贴合程度，从而实现良好的密封效果。
填料密封器通常由金属制成，具有良好的耐腐蚀性和机械强度。
填料密封的工作原理是通过填料的压缩和弹性恢复来实现密封。
当填料室内填料受到压力时，填料密封器通过外部力的作用，将填料均匀地推向连接处，填满连接处的缝隙，形成一条连续的密封线。
这种填料的压缩和回弹特性，使填料密封能够适应设备的变形和运动，并能够在较高温度和压力下工作，确保密封效果的持久性和可靠性。
填料密封具有一些独特的优势。
首先，填料密封相对简单且易于安装和维护。
其次，填料密封适用于广泛的工作环境，包括高温、高压和腐蚀性介质等。
此外，填料密封还可以适应设备的运动和变形，具有较高的适应性和可靠性。
然而，填料密封也存在一些不足之处。
首先，填料密封对填料的选择较为复杂，需要根据具体的工作条件和介质特性进行选择。
其次，填料密封在高速旋转设备中容易产生摩擦磨损和磨粒，导致泄漏问题。
此外，填料密封的压力和温度限制也是需要考虑的因素。
在使用填料密封时，需要注意一些关键要点。
首先，填料密封的压力应在正确的范围内，过高或过低都可能导致泄漏问题。
填料密封
填料密封填料蜜密封是一种最古老的密封方式，在中国已有上千年的历史。
它最早以棉、麻的纤维填塞在泄露通道内来阻止液流泄露，主要用作提水机械的密封。
填料密封主要用作动密封。
它广泛用作离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封，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。
为了适应上述设备的工作条件，填料密封必需具备下列条件：1）有一定的塑性，在压紧力作用下能产生一定的径向力并紧密与轴接触。
2）有足够的化学稳定性，不污染介质，填料不被介质泡胀，填料中的侵渍剂不被介质溶解，填料本身不腐蚀密封面。
3）自润滑性能良好，耐磨，摩擦因数小。
4）轴存在少量偏心时，填料应有足够的浮动弹性。
5）制造简单，填装方便。
填料的种类很多，可以从其功用方面、构造方面和材料方面分类，最常用的有下面四类：绞合填料、编结填料、塑性填料、金属填料。
4.1 绞合填料和编结填料绞合填料即把几股石棉线绞合在一起，将它填塞在填料腔内即可起密封作用。
编结填料是以棉、麻以及石棉纤维纺线后编结而成，并于其中侵入润滑剂或聚四氟乙烯。
4.2 塑性填料塑性填料是几经膜具压制成型的填料。
4.3 金属填料金属填料有半金属填料和全金属填料两种。
所谓半金属填料是金属与非金属组合而成，全金属填料则不含非金属。
4.4 碳纤维填料碳纤维填料是一种新型填料。
其优异的自润滑性能、耐高、低温性能和耐化学品性能引起人们的极大的注意，而且作为压缩填料的弹性和柔软性也极为良好，其缺点仅在于有渗透泄露，但侵渍聚四氟乙烯或其他粘接剂之后可以防止。
目前其成本较高，但随着碳纤维的发展，其成本定会下降，因此，碳纤维填料是一种最为理想和最有希望的填料。
`4.5 填料的选择选择填料时，应考虑：机器的种类、介质的物理、化学特性、工作温度和工作压力，以及运动速度等，其中尤以介质的腐蚀性（以pH值表示），pH值及使用温度为最重要。
4.6 填料的合理装填填料的合理装填应按下列步骤进行：1）清理填料腔，检查轴表面是否有划伤、毛刺等现象。
2-2填料密封技术
❖ 原理：依靠阻塞为主兼有节流来实现密封。
❖ [图2-19(a)]：薄片活塞环，由三至四片装在同一环槽内， 切口相互错开。良好的密封性，易同气缸镜面磨合，使气缸 不致拉毛。
❖ [图2-19(b)]：在铸铁环上镶嵌填充PTFE，防止气缸拉毛， 在高压级中采用。
(二)、活塞杆填料密封
❖ 1.平面填料 ❖ 除了上面两种形式的密封圈填料外，平面填料还有活塞
环式 1.平面填料
❖ 组成：内圈l、2是密封环，用铂合金、青铜或填充聚四 氟乙烯制成。外圈是弹力环，并用圈簧抱紧，装配时， 三环的切口要错开以免漏气。
❖ 结构和制造工艺都很简单，内圈可按动配合2级精度或过 渡配合公差加工，已成功地应用在压力为2MPa的级中。
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
❖ 1.无油润滑活塞环
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
❖ 1.无油润滑活塞环
❖ 无油润滑活塞环有背压和无背压两种。
❖ 原理：金属活塞环都是依靠本身弹力预紧，且依靠环背气 体的背压将活塞环与缸壁贴紧。有背压的无油润滑活塞环 是依靠弹力环的弹力预紧，工作时依靠气体背压压紧。
❖ 在超高压压缩机中使用的活塞 环结构如图2-20所示。
❖ 特点：由两个中间镶有铜锡合 金(Sn 4.8％、Cu 95.2％)的活 塞环，以及共用的一个弹力环 和隔距环组成一组。
❖ 活塞环的基体是合金铸铁，弹 力环和隔距环是用调质铬钢制 成。硬度300～350HBS，强 度σb=110～130MPa。使用 五组活塞环即能密封175MPa 的压力。
目录
一、软填料密封； 二、硬填料密封（活塞环、分瓣环、锥形环
等）； 三、成型填料密封（O形圈、V形圈等）； 四、油封和防尘密封。
填料密封的泄露标准
填料密封的泄露标准
一、压盖螺栓
1. 压盖螺栓应保持完好，无松动现象。
2. 压盖螺栓的紧固力矩应符合设备要求，确保填料密封的紧密性。
二、填料函
1. 填料函应保持清洁，无杂物和污垢。
2. 填料函的尺寸和形状应符合设备要求，确保填料的正确安装。
三、轴表面
1. 轴表面应保持光滑，无毛刺和凹凸不平现象。
2. 轴表面的磨损情况应定期检查，确保轴的尺寸和形状符合要求。
四、填料
1. 填料应保持干燥、无破损和老化现象。
2. 填料的尺寸和形状应符合设备要求，确保其与轴的紧密接触。
3. 填料的材质应与轴表面兼容，避免产生化学反应。
五、泄漏量
1. 泄漏量应控制在设备要求的范围内。
2. 定期检查泄漏量，确保其符合设备要求。
六、运行状态
1. 设备应在正常运行状态下进行填料密封的安装和更换。
2. 运行过程中应避免过高的温度和压力对填料密封产生不利影响。
七、环境条件
1. 环境温度应适宜，避免过高或过低的温度对填料密封产生影响。
2. 环境湿度应适中，避免过高的湿度对填料密封产生腐蚀作用。
3. 环境中的污染物应控制在一个较低的水平，避免对填料密封产生污染和腐蚀。
八、维护记录
1. 每次更换填料和检查泄漏量时，都应做好记录。
2. 记录应包括更换填料的日期、人员、数量等信息。
3. 记录应定期整理和分析，以便及时发现并解决问题。
填料密封工作原理
填料密封工作原理
填料密封工作原理是通过将填料放置在机械密封装置中，使填料与转动的轴向或固定的壳体之间形成一个密封界面，以阻止流体或气体的泄漏。
填料密封通常采用柔性填料，如软木、涂层纤维、纺织品等，其工作原理主要包括以下几个方面：
1.填料压缩密封：填料密封装置中的填料由于受到轴向的压力
作用，会被压缩并填满密封间隙，使填料之间形成高度凝聚的结构，从而实现密封效果。
2.填料摩擦密封：填料与密封件接触面之间存在摩擦力，填料
通过与轴或壳体接触的摩擦力，阻止流体或气体从密封间隙中泄漏。
3.填料润滑密封：填料与轴或壳体之间形成润滑膜，减少填料
与密封件之间的磨损和摩擦，并利用润滑剂的填充和流动作用，进一步提高密封效果。
4.填料对流动的阻碍：填料中的纤维结构具有较高的表面粗糙
度和较大的内外周面积，能够有效地阻碍流体或气体的泄漏，并增强密封性能。
综上所述，填料密封工作原理主要是通过填料的密实和摩擦力，以及填料与轴或壳体之间的润滑和阻碍作用，实现对流体或气体的有效密封。
填料密封范文
填料密封范文填料密封填料密封是一种常见的密封方式，广泛应用于化工、石油、制药、食品等工业领域。
它的主要功能是防止流体泄漏，并保证设备的正常运行。
本文将详细介绍填料密封的原理、分类、应用领域及常见问题。
一、填料密封的原理填料密封是利用填料的弹性和塑性来保持设备的密封状态。
填料作为密封材料，经过适当的压实后，能够填充在密封缝隙中，并形成密封界面，阻止流体的泄漏。
填料的弹性和塑性可以适应密封面的微小变形，从而保持压盖力的稳定性。
二、填料密封的分类根据填料的种类和用途，填料密封可以分为以下几种类型：1.石棉填料密封：石棉填料是最早被广泛应用的一种填料材料。
它具有耐磨、耐压、耐腐蚀等特点，但由于石棉本身的有害性，目前已逐渐被其他无害材料所取代。
2.聚四氟乙烯填料密封：聚四氟乙烯填料是填料密封中的一种常用材料。
它具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和低摩擦系数，是一种优良的密封材料。
3.螺纹填料密封：螺纹填料密封通常用于管道和容器的连接处。
通过螺纹的旋紧和填料的填充，可以实现密封的效果。
4.涂层填料密封：涂层填料密封是将填料材料涂覆在被密封的表面上，以实现密封效果。
常用的涂层填料材料有橡胶、聚合物等，具有良好的耐腐蚀性和密封性。
三、填料密封的应用领域填料密封广泛应用于各个行业的设备中，特别是一些流体传输设备和容器。
以下是一些常见的应用领域：1.化工行业：填料密封常用于各类化工设备中，如反应釜、储罐、管道等。
它能够有效地保持化工设备的密封性，防止化学物质的泄漏，确保生产过程的安全。
2.石油行业：石油管道和储罐中使用填料密封，可以防止石油及其衍生物的泄漏，保持设备的正常运行。
3.制药行业：制药设备中常用填料密封，以确保药品的纯净度和安全性。
4.食品行业：食品加工设备中使用填料密封，可以防止食品中的营养成分流失，确保食品的品质。
四、填料密封常见问题及解决方法1.泄漏：填料密封在长时间使用后，由于填料弹性降低或填料材料老化，可能会导致泄漏。
填料密封
图4-28表示了 气动气缸的主 要构件，其密 封构件有：活 塞杆密封、活 塞密封、防尘 密封、冲程终 了刹车系统的 衬垫密封。
4.2.2 气动密封
（1）. 基本要求
对于气动气缸，摩擦问题是最重要的，气体的泄
漏降为其次。密封件的润滑问题是气动密封的设计要 点。
对于很多场合，不允许对气动设备进行油雾润滑，
气动专用的唇形密封圈，与液压密封圈相比，唇口较 薄，接触部位隆起。
（3）方形圈气动密封
（4）. 无油润滑气动密封
Hale Waihona Puke 4.2.3 活塞和活塞杆密封
活塞与气缸内表面的密封由活塞环来实现；活塞杆 与缸体的密封一般由填料密封来实现
1. 活塞密封—活塞环
活塞环是依靠阻塞和节流机理工作的接触式动密封。 （1）活塞环密封的基本原理
图4-13所示密封环在自由状态下的密封表面产生了 接触应力
图4-14，操作过程中，流体压力P作用在密封环暴 露于介质的表面，使得密封面的接触应力增加到， 此时 大于被密封的流体压力P，从而实现了密 封。
接触应力 与介质压力P的关系可通过分析三维应 力应变关系获得，其表达式为
，
式中 为弹性体材料的泊松比。对于弹性材料
与纯粹的旋转运动密封不同之处：往复运动密封的泄 漏率在构成一个循环的两个行程中是彼此不相同的。
对液压密封的基本要求如图所示：
2. 弹性体密封的基本原理
以橡胶O形圈密封为代表，介绍弹性体密封的基本 原理。 （1）自密封机理 弹性体密封的“自动密封”或称“自密封”是依靠 弹性体材料的，弹性、并存在初始装配过盈量或预加 载荷来实现的。
g pe2 fKL/t / K （4-7）
（2）摩擦力和摩擦力矩
作用在填料轴向微元上的摩擦力：
填料密封的原理
填料密封的原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠填料密封的原理。
你说这填料密封啊，就像是给一个需要保护的地方围上了一圈可靠的“篱笆”。
想象一下，有个地方老是会有东西跑出来或者跑进去，咱就得想办法把它给拦住，填料密封就干的是这个事儿。
它的原理其实挺简单的。
就是用一些特殊的材料，就像柔软又有韧性的“卫士”，把需要密封的地方给填满、塞住。
这些填料就紧紧地挤在一起，形成一道严实的防线。
比如说家里的水管接口处吧，如果不密封好，那水不就到处乱喷啦！这时候就需要填料密封来发挥作用啦，把那些缝隙都堵得严严实实的，水就只能乖乖地在管子里流啦。
填料密封的好处可不少呢！它成本不高呀，比起那些复杂又昂贵的密封方法，它可接地气多了。
而且维护起来也相对容易，就好像你家里的东西坏了，修起来不麻烦一样。
那它是怎么做到密封的呢？就好比一群小伙伴手拉手站成一排，不给任何东西通过的机会。
填料就像这些小伙伴，紧紧地挨在一起，形成一道坚固的屏障。
再想想，要是没有填料密封，那得多糟糕啊！机器会漏油、漏水，那场面可就狼狈啦。
但有了它，一切都变得井井有条，安安稳稳的。
而且哦，填料密封还很灵活呢！它可以适应不同的形状和尺寸，不管是大的地方还是小的地方，它都能搞定。
这就像一个超级有弹性的“保护罩”，哪里需要它，它就能套在哪里。
在很多行业里，填料密封都发挥着重要的作用呢。
工厂里的各种设备、管道，都离不开它。
它就像一个默默无闻的英雄，在背后保障着一切的正常运转。
你说这填料密封是不是很神奇？它虽然看起来不起眼，但却有着大大的作用。
它让我们的生活和工作更加顺畅，让那些可能会出现的麻烦都被挡在了门外。
所以啊，可别小看了这填料密封，它可是我们生活和工作中的好帮手呢！没有它，还真不知道会乱成啥样呢！这就是填料密封的原理啦，简单又实用，是不是很有意思呀！。
填料密封原理
填料密封原理填料密封是一种广泛应用于化工、医药、食品、环保等行业中的一种密封方式。
填料密封的原理是利用中空填料作为密封材料，使填料形成密集的密封面，从而达到密封的效果。
填料密封的优点是密封可靠、密封剂是固体，不易泄漏、污染环境，而且本质上是动态的，适用于高速、高温、高压等恶劣工况下。
本文将重点介绍填料密封的原理及其相关知识。
一、填料密封的原理填料密封是利用填料作为密封材料，有效地堵塞密封面形成必要的密封。
其基本原理可概括为填充大量颗粒状或丝状材料，使其在输送过程中与密封面相摩擦，考虑到填充物之间的相互作用力，形成了有效的密封面。
填料密封的密封面可以是流动的，灵活的，具有自适应能力，如从依靠体积弹性的波形填料，到仅利用表面张力和表面作用力的网状填料等，形态各异。
填料密封原理的基本构成是软硬两部分。
软部分是填料自身的性能，即填料的“软硬程度”，即在压缩前的填料透气率、压缩性以及弹性恢复等；硬部分即塞料填入管道内时，填料的拌和均匀、填料填充量、填料断面形状、填料在管道内的固定方式及其与密封面间的接触质量等物理状态的影响。
以上两部分都是填料密封能够有效执行密封作用的基础。
填料的软硬程度决定了填料的密封效果，因此填料的选择是非常重要的。
常见的填料材料包括金属、陶瓷、塑料、橡胶、玻璃等，这些材料具有不同的弹性及密度，可以选择适合不同应用场合的填料。
一般而言，填料应该选择透气率小，抗压强度高，耐腐蚀性强的材料。
填料的形状和大小也对填料密封的效果有着重要的影响。
一般来说，填充物的截面形状和面积越接近理想形状（例如一个圆孔或方孔洞），其密封效果越佳。
孔的大小和形状应根据使用要求选择，一般较小的孔可以提高密封效果。
当填料为规则形状的金属丝时，金属丝外径应根据密封的要求选择得当，一般选择15-30根丝束，每个束直径在0.1mm-0.3mm之间。
如果填料太大，将导致密封面间的溜灰现象加剧；填料太小，会导致填料的使用量及制造成本的增加。
填料密封原理
填料密封原理填料密封是一种常见的静态密封方式，它通过填料在密封面上施加一定的压力，以实现密封目的。
填料密封广泛应用于阀门、泵、压力容器等设备中，具有结构简单、密封可靠、成本低廉等优点。
下面将从填料密封的原理、填料的选择和填料密封的应用等方面进行详细介绍。
填料密封的原理。
填料密封的原理是利用填料在填料腔中受到外部压力作用，填料受到压缩后充满填料腔，填料与被密封件之间产生一定的摩擦力，从而实现密封。
填料的选择和填装方式对密封效果起着至关重要的作用。
填料的选择应根据介质的性质、压力温度等条件进行合理选择，填装方式应保证填料的均匀密实，填料腔内无气泡和空隙。
填料的选择。
填料的选择是影响填料密封效果的重要因素。
常见的填料材料有柔性石墨、聚四氟乙烯、非金属填料等。
柔性石墨填料具有耐高温、耐腐蚀等特点，适用于高温高压介质的密封。
聚四氟乙烯填料具有优异的耐腐蚀性能，适用于强腐蚀性介质的密封。
非金属填料适用于一般介质的密封，选择填料时应根据介质性质和工作条件进行合理选择。
填料密封的应用。
填料密封广泛应用于阀门、泵、压力容器等设备中。
在阀门中，填料密封可实现阀瓣与阀座之间的密封，保证阀门的正常运行。
在泵中，填料密封可实现泵的吸入和排出口的密封，保证泵的正常工作。
在压力容器中，填料密封可实现容器的进出口的密封，保证容器的安全运行。
填料密封具有结构简单、密封可靠、成本低廉等优点，因此得到了广泛的应用。
填料密封的维护。
填料密封在使用过程中需要定期进行维护，包括填料的更换、填料腔的清洁等。
填料在长时间的工作过程中会因受到介质的冲刷而产生磨损，需要定期更换填料以保证密封效果。
同时，填料腔内会积聚杂质，需要定期清洁以保证填料的工作效果。
总结。
填料密封作为一种常见的静态密封方式，在工业生产中得到了广泛的应用。
通过合理选择填料、填装方式和定期维护，可以保证填料密封的密封效果，保证设备的正常运行。
填料密封具有结构简单、密封可靠、成本低廉等优点，是一种值得推广和应用的密封方式。
填料密封
料在轴向上压紧力分布变得均匀。”当轴运动方向与压’盖压
紧力方向相反时，如图2—4(b)所示，内端填料压紧力减少(膨
胀)，外端填料压紧力增加(压缩)，填料内已吸人的介质被挤压
而泄漏。由受力分析可知，对于往复运动的密封，要求填料组
织致密或进行预压缩，以提高密封性能。
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第一节 软填料密封 二 主要参数
典型结构的软填料密封。软填料6装在填料箱3内，压盖2通过压 盖螺栓1预紧力的作用使软填料产生轴向压缩变形，同时引起填料 产生径向膨胀的趋势，而填料的膨胀又受到填料箱内壁与轴表面 的阻碍作用，使其与两表面之间产生紧贴，间隙被填塞而达到密 封。即，软填料是在变形时依靠合适的径向力紧贴轴和填料箱内 壁表面，以保证可靠的密封。
第一节 软填料密封 一基本结构及密封原理
为了使沿轴向径向力分布均匀，采用中间封液环5将填 料箱分成两段。为了使软填料有足够的润滑和冷却， 往封液环入口4注入润滑性液体(封液)。为了防止填料 被挤出，采用具有一定间隙的底衬套7。
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第一节 软填料密封 一基本结构及密封原理
在软填料密封中，流体可泄漏的途径有三条。 (1)流体穿透纤维材料编织的软填料本身的
导致填料和轴产生如图2—3所示的异常磨损情况。
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第一节 软填料密封 一基本结构及密封原理
当轴作往复运动时，填料受到周期性的脉冲压力，显然受力
状况与回转轴不同，如图2—4(a)所示，当轴运动方向与压盖
压紧力方向一致，内端填料压紧力增加填料受压缩，外端填料
压紧力减少即填料膨胀。该填料吸收介质，并充满其空隙。填
缝隙而出现渗漏(如图2—1中A所示)。一般情 况下，只要填料被压实，这种渗漏通道便可 堵塞。高压下，可采用流体不能穿透的软金 属或塑料垫片和不同编织填料混装的办法防 止渗漏。
填料密封
填料密封填料密封定义填料密封又称为压盖填料（Gland Packings）密封，俗称盘根（Packings）。
填料密封是最古老的一种密封结构，在我国古代的提水机械中，就是用填塞棉花的方法来堵住泄漏的，世界上最早出现的蒸汽机也是采用这种密封形式的。
而19世纪石油和天然气开采技术的生产与发展，使填料密封的材料有了新的发展。
到了20世纪，填料密封因其结构比较简单，价格不贵，来源广泛而获得许多工业部门的青睐。
填料密封主要用于机械行业中的过程机器和设备运动部分等动密封，比如离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机、反应釜的转轴密封和往复泵、往复式压缩机的柱塞或活塞杆，以及做螺旋运动阀门的阀杆与固定机体之间的密封填料密封原理填料装入填料腔以后，经压盖对它作轴向压缩，当轴与填料有相对运动时，由于填料的塑性，使它产生径向力，并与轴紧密接触。
与此同时，填料中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成油膜。
由于接触状态并不是特别均匀的，接触部位便出现“边界润滑”状态，称为“轴承效应”；而未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜，接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫，起阻止液流泄漏的作用，此称“迷宫效应”。
这就是填料密封的机理。
显然，良好的密封在于维持“轴承效应”和“迷宫效应”。
也就是说，要保持良好的润滑和适当的压紧。
若润滑不良，或压得过紧都会使油膜中断，造成填料与轴之间出现干摩擦，最后导致烧轴和出现严重磨损。
为此，需要经常对填料的压紧程度进行调整，以便填料中的润滑剂在运行一段时间流失之后，再挤出一些润滑剂，同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。
显然，这样经常挤压填料，最终将使浸渍剂枯竭，所以定期更换填料是必要的。
此外，为了维持液膜和带走摩擦热，有意让填料处有少量泄漏也是必要的。
填料密封材料特性①有一定的塑性。
在压紧力作用下能产生一定的径向力并紧密与轴接触。
②有足够的化学稳定性。
不污染介质，填料不被介质泡胀，填料中的浸渍剂不被介质溶解，填料本身不腐蚀密封面。
填料密封 原理
填料密封原理
填料密封原理是利用填料在密封件和被密封物之间形成一层隔离层，阻隔介质的泄漏和外界杂质的进入。
填料的选择十分重要，常见的填料有不同种类的橡胶、聚四氟乙烯、咪唑等。
填料密封的原理可以分为物理原理和化学原理两种。
物理原理是指填料具有一定的弹性和可塑性，可以填充在密封面间，通过填充物自身弹性变形及其与被密封物间的摩擦力，形成有效密封。
聚四氟乙烯等填料由于其特殊的性质，具有较低的摩擦系数和较好的密封性能。
化学原理是指填料本身与介质发生相应的化学反应，并在填料和密封面之间形成一层产物膜，从而实现密封。
填料密封的作用机理主要包括填隙密封和吸钝密封两种。
填隙密封是填料通过填充和填塞的方式，使填料的体积变大，填满被密封物的间隙和孔隙，从而避免介质泄漏。
吸钝密封是填料中的微小孔隙可以吸附和吸收液体或气体，形成微压差，进而实现密封效果。
综上所述，填料密封原理通过填料的弹性和可塑性、摩擦力和化学反应等作用机制，实现密封面的隔离和介质的阻隔，从而达到有效的密封效果。
不同的填料应用于不同的场景和介质，选择合适的填料密封可以提高密封性能和使用寿命。
第六章 填料密封
安全阀
泄露通道
在预装填料的填料函中、流体可能的泄露通道， 与前述的垫片密封相似，主要是：
♣ 穿过软填料材料本身的泄漏
2. 径向压紧应力
要是填料与填料函之间配合紧密，又假设填料是不可 压缩的，那么填料与轴之间的径向应力sr等于填料的轴 向应力sa。可实际填料具有粗糙度的表面，且是可压缩 材料，因此sr小于sa。或写成sr＝Ksa．K称为侧压系数 （也叫填料的柔软性系数），K＜1。 K的大小取决于填料的类型、结构和润滑情况。 常用K值如下表：
3.摩擦力F1和F2
F1是填料和轴之间的摩擦力；
F2 Df 2s r2dx
F2是填料与填料函之间的摩擦力 F1 df1s r1dx
其中，
s r1 K1s a s r2 K 2s a
f1，f2—填料和轴，填料与填料函之间的摩擦系数； K1，K2—填料和轴，填料与填料函之间的侧压系数；
假设所有的填料环是一样的，K和压缩元关。令距离压盖
径向压紧力的分布 如图(b)所示，由 外端(压盖)向内端， 先是急剧递减后趋 平缓；介质压力的 分布如图 (c)所示， 由内端逐渐向外端 递减，当外端介质 压力为零时，则泄 漏很少；大于零时， 泄漏较大。
上述分析表明，填料径向压紧力的分布与介质压力的分布 恰恰相反，内端介质压力最大，应给予较大的密封力，而 此时填料的径向压紧力恰是最小，故压紧力没有很好地发 挥作用。实际应用中，为了获得密封性能，往往增加填料 的压紧力，亦即在靠近压盖的2—3圈填料处使径向压紧力 最大，当然摩擦力也增大，这就导致填料和轴产生如图所 示的异常磨损情况。
填料密封使用压力标准
填料密封使用压力标准
填料密封的使用压力标准取决于所采用的密封材料、设计要求以及工作环境等。
填料密封是一种传统的密封方式，通常用于泵、阀门和管道连接处，以防止流体泄漏。
在设计和选择填料密封时，需要考虑以下因素：
1. 材料特性：不同的密封材料适用于不同的压力范围。
例如，油浸石棉盘根的密封压力可以达到12公斤/厘米²，介质温度可达250℃。
2. 设计参数：填料密封的设计需要考虑到轴的转速、介质的性质（如粘度和腐蚀性）以及操作条件（如温度和压力）。
设计合理的填料密封应能够在指定的工作条件下保持良好的密封效果。
3. 润滑与维护：为了维持良好的密封效果，需要保证填料中的润滑剂能够形成有效的润滑膜，并定期对填料的压紧程度进行调整和更换。
4. 标准规范：在某些情况下，填料密封的设计和使用需要遵循特定的工业标准，如ISO15848和API622等。
这些标准可能会规定测试条件、材料要求和性能指标。
总的来说，在选择和使用填料密封时，应根据具体的应用环境和操作条件选择合适的材料和设计，并参照相关的工业标准和规范来确保密封的可靠性和安全性。
同时，应定期对密封系统进行检查和维护，以保持其最佳性能。
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（二）常用软填料
1. 典型的软填料结构形式
2021/1/26
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二、主要参数
（一）填料函的主要结构尺寸
填料函结构尺寸主要有填料厚度、填料总长度（或高 度）、填料函总高度等 。
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填料函尺寸确定一般有两种方法
1.查表法
以轴（或杆）的直径d按表 2-2直接选取填料的厚度B，见， 再由介质压力按表 2-3 来确定填料的环数。
Hale Waihona Puke 依据：有关的国家标准或者企业标准。
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无封液环
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有封液环
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4. 轴封装置
软填料是在变形 时依靠合适的径 向力紧贴轴和填 料函内壁表面， 以保证可靠的密 封。
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2.泄漏的途径
A:流体穿透纤维材料编织的软填料本身的缝隙而出现渗漏 B:流体通过软填料与填料函内壁之间的缝隙而泄漏 C:流体通过软填料与运动的轴（转动或往复）之间的缝隙 而泄漏
实际应用中，为了获得密封性 能，往往增加填料的压紧力， 亦即在靠近压盖端的23圈填 料处使径向压力最大，当然摩 擦力也增大，这就导致填料和 轴产生异常磨损。
填料的异常磨损
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填料密封的受力状况很不合理。 另外，整个密封面较长，摩擦面积大，发热量大，
摩擦功耗也大，如散热不良，则易加快填料和轴 表面的磨损。因此，为了改善摩擦性能，使软填 料密封有足够的使用寿命，则允许介质有一定的 泄漏量，保证摩擦面上的冷却与润滑。 一般转轴用软填料密封的允许泄漏率如表2-1所示。
(2)轴承效应 填料与轴表面的贴合、摩擦，也类似滑动轴承，故应有足够 的液体进行润滑，以保证密封有一定的寿命，即所谓的“轴 承效应” 。
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良好的软填料密封即是“轴承效应”和“迷宫效应”的综 合。
适当的压紧力使轴与填料之间保持必要的液体润滑膜，可 减少摩擦磨损，提高使用寿命 。
压紧力过小，泄漏严重，而压紧力过大，则难以形成润滑 液膜，密封面呈干摩擦状态，磨损严重。密封寿命将大大 缩短。
它最早是以棉、麻等纤维填塞在泄漏通道内来阻止液体泄 漏，主要用作提水机械的密封。国外迟至1782年才使用填 料，当时作为蒸汽机的轴封来密封压力为0.05MPa的蒸汽。 软填料密封结构简单、成本低廉、拆装方便，故至今仍应用 较广，特别是近年来出现了一些新结构和新材料，又有了新 的发展。
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填料密封
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填料密封 在轴与壳体之间用弹、塑性材料或具有弹性结构的元 件堵塞泄漏通道的密封装置。
填料密封
软填料密封 硬填料密封 成型填料密封 油封
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第一节 软填料密封
软填料密封又叫压盖填料密封，俗称盘根。它是一种填塞环 缝的压紧式密封，是世界上使用最早的一种密封装置，在中 国已有上千年的历史。
因此如何控制合理的压紧力是保证软填料密封具有良好密 封性的关键。
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4.软填料密封的压力分布
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由外端（压盖） 向内端，先是急 剧递减后趋平缓
由内端逐渐 向外端递减
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填料径向压力的分布与介质压 力的分布恰恰相反，内端介质 压力最大，应给予较大的密封 力，而此时填料的径向压紧力 恰是最小，故压紧力没有很好 的发挥作用。
2.经验公式法
填料厚度B
机器 B=(1.52.5) d0.5
阀门 B=(1.42.0) d0.5
填料函内径D
D=（d+2B）
填料函总高度H
机器 H=（68）B +h+2B
阀门 H=（58）B +2B
式中 h封液环高度，h=（1.52）B。
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填料函内壁的表面粗糙度Ra3.2m，轴（杆）的表面粗 糙度Ra0.8m，除金属填料外，轴（杆）表面的硬度 180HBW。
软填料密封通常用作旋转或往复运动的元件与壳 体之间环形空间的密封，如离心泵、转子泵、往 复泵、搅拌机及反应釜的轴封，还有阀门的阀杆 密封，管线膨胀节、换热器浮头及其它设备的密 封。
能适应各种旋转运动、往复运动和螺旋运动的元 件密封。
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一、基本结构及密封原理
1.基本结构
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（二）压紧载荷与压盖螺栓尺寸
1. 填料的压紧载荷确定
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图2-6 填料受力分析图
2. 压盖螺栓尺寸的确定
首先要确定螺栓的载荷F，即取F 、F 中的较大者， 则压盖螺栓的螺纹根径db
db
4F
nπ
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三、密封材料的选择
（一）对软填料密封材料的要求
（1）有较好的弹性和塑性。 （2）有一定的强度，使填料不至于在未磨损前先损坏。 （3）化学稳定性高。 （4）不渗透性好。 （5）导热性能好，易于迅速散热，且当摩擦发热后能承 受一定的高温。 （6）自润滑性好，耐磨损，并且摩擦系数低。 （7）填料制造工艺简单，装填方便，价格低廉。
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3.密封原理
(1)迷宫效应 由于加工等原因，轴表面总有些粗糙度，其与填料只能是部 分贴合，而部分未接触，这就形成了无数个不规则的微小迷 宫。当有一定压力的流体介质通过轴表面时，将被多次引起 节流降压作用，这就是所谓的“迷宫效应”，正是凭借这种 效应，使流体沿轴向流动受阻而达到密封。
需要强调：填料环数过多和填料厚度过大，都会使填料对 轴或轴套表面产生过大的压紧力，并引起散热效果的降低， 从而使密封面之间产生过大的摩擦和过高的温度，并且其 作用力沿轴向的分布也会越不均匀，导致摩擦面特别是轴 或轴套表面的不均匀磨损，同时填料也可能烧损，如果密 封面间的润滑液膜也因此而被破坏，磨损就会随之加速， 最后造成密封的过早失效，也会给后面的检修、安装、调 整等工作带来很大的不便。
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表2-1 一般转轴用软填料密封的允许泄漏率
允许泄漏率/
轴径/mm
（ml/min）
25
40
50
60
起动30min内 24
30
58
60
正常运行
8
10
16
20
转速3600r/min，介质压力0.10.5MPa
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5.轴作往复运动时填料径向受力状态
由受力分析可知，对于往复运动的密封，要求填 料组织致密或进行预压缩，以提高密封性能。