硬填料密封的结构形式及用途
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。
填料密封材料分类及性能
填料密封材料分类及性能填料密封广泛应用于离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封，活塞泵、往复压缩机、制冷机的往复运动密封，以及各种阀门阀杆的旋转密封。
按所用填料的弹性，填料密封可以分为软填料密封和硬填料密封两大类。
软填料密封所用的填料主要有绞合填料、编结填料、塑性填料、金属填料以及各种截面形状的成型填料。
一、绞合填料与编结填料1．麻填料麻的纤维粗，摩擦阻力大，但在水中纤维的强度增加，柔性更好，对轴的磨损较石棉轻，因而可用于一般淡水、工业水及海水的密封。
麻填料不耐化学品，耐热性也较差。
2．棉填料棉纤维比麻纤维软，但是与麻相反，它在水中会变得较硬，而且会膨胀。
因此摩擦阻力较大。
棉填料不耐化学品，但对氨水和氢氧化钠碱溶液的适应性都不亚于石棉。
棉填料可用于食品、果汁、浆液等洁净物质的密封。
3．油浸石棉填料由于石棉具有柔性好，耐热性优异，强度大，耐酸碱和多种化学品以及抗磨损等一系列优点，很适合作密封填料。
它的唯一缺点是干结后有渗透泄漏。
但因其纤维很细，比面积（单位质量的纤维表面积）大，浸渍油脂和其它润滑剂后能防止渗透泄漏，并能保持良好的润滑性，所以仍是一种价廉物美的密封填料。
其耐热度一般在500℃左右。
4．聚四氟乙烯浸渍石棉填料经四氟乙烯浸渍的石棉填料能耐酸耐碱及多种化学品，使用温度范围在-200~+260℃之间，摩擦系数小，且不会因pv值（压力与线速度的乘积）过高而使润滑剂流出，因而有稳定的密封性能和较长的使用寿命，广泛用于化工部门的搅拌机、反应槽等转轴的密封和活塞泵、压缩机往复活塞杆式的密封。
但需要比其他填料更大的压紧力。
5．聚四氟乙烯纤维填料聚四氟乙烯纤维填料编结填料是一种新填料，它除具备密封所必需的良好特性性，还能与特种润滑剂相配合，避免渗透泄漏。
它几乎能耐一切化学品。
其缺点是导热率低，热膨胀大，当圆周速度超过3.5m/s，密封部位温度超过200℃时，会出现粘轴现象，使用时应注意。
二、塑性填料塑性填料是经模具制成型的填料，根据轴径大小制成环状，有绵状和积层两种型式。
泵用密封结构和密封形式的介绍
泵用密封结构和密封形式的介绍结构, 形式一台泵的好坏，除了看泵的材料和结构是否适用工况介质的要求外，密封结构和形式的选择也是很重要的。
密封结构和形式的合理选择是确保生产正常有序地进行、降低维护和维修成本、减轻工人的劳动强度、减少物料浪费、避免环境污染的关键。
我厂泵配备了多种多样的密封结构和形式，以适应不同工况和介质的要求。
用户可根据工况和介质的不同，以及用户对密封性能的要求的不同，来合理选择不同的密封结构和形式，以达到可靠运行和控制成本的目的。
下面分别对各种密封的结构形式加以分析比较，便于用户的选用。
各种密封的性能对比请看表二。
①K、K1型动力密封：见图1、图21、叶轮副叶片2、叶轮垫圈3、叶轮垫床4、轴套5、填料函垫床6、填料函7、油封8、填料函压盖9、轴套垫床10、挡酸环11、圆螺母该密封是我厂最早的动力密封，主要由副叶轮（或副叶片）与停车密封（橡胶油封）组成。
工作时由于副叶轮（或副叶片）旋转产生的离心力使密封腔内处于负压状态，从而阻止液体向外泄漏，此时，停车密封不起作用，橡胶油封的唇口因为负压而松开，与轴套产生一定间隙，减小它们之间的磨损，延长了使用寿命；停机时，由于副叶轮（或副叶片）停止旋转，密封腔内由负压转变为正压，停车密封开始工作，橡胶油封的唇口在压力作用下紧紧包住轴套，从而达到密封目的。
若允许密封液渗入介质内，可选用K1型动力密封，则可添加外冷却水装置，延长油封的使用寿命（图3）。
该密封的油封采用氟橡胶制成，主要适用于输送清液或含少量固体颗粒和杂质的腐蚀性介质（K1型动力密封用的冷却水为洁净的自来水）。
（主要用于UHB耐腐耐磨砂浆泵）（图2）1.叶轮副叶片 2、叶轮垫圈3、叶轮垫床4、轴套 5、填料函垫床6、填料函7、冷却水接口8、水封环9、油封 10、填料函压盖 11、挡酸环12、轴套垫床13、圆螺母②、C1型标准机械密封:见图3（图3）1、叶轮副叶片2、叶轮垫圈3、叶轮垫床4、轴套5、静环垫床6、静环7、压盖8、动环组件9、压盖螺母10、轴套垫床 11、压盖座 12、圆螺母该密封为WB2型机械密封，属外装多弹簧四氟波纹管标准机械密封，不需加冷却水。
2-2填料密封技术
(二)、活塞杆填料密封
❖ 1.平面填料 ❖ 填料和导向套靠注油润滑，可带走摩擦热和提高密封性。
注油点A、B一般设在导向套和第二组填料上方。填料右 侧有气室6，由填料漏出的气体和油沫自小孔c排出并用 管道回收，气室的密封靠右侧的前置填料7来保证。
(二)、活塞杆填料密封
❖ 1.平面填料
❖ 在密封盒内装有两种密 封环，靠高压侧是三瓣 闭锁环，有径向直切口； 低压侧是六瓣密封圈， 由三个鞍形瓣和三月形 瓣组成，两个环的径向 切口应互相错开，由定 位销来保证。环的外部 都用镯形弹簧把环箍紧 在活塞杆上。
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
❖ 1.无油润滑活塞环
❖ 特点：
❖ ②.填充PTFE导热性差，热膨胀系数比金属大，设计时应
考虑留出足够间隙，其中包括周向开口间隙e、侧面间隙δ
和径向间隙f(图2-30)。间隙值可根据膨胀系数和温升值计 算，实际运行中要获得准确膨胀系数和温升有一定困难。
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
(二)、活塞杆填料密封
❖ 硬填料主要分两类：即平面填料和锥面填料。
❖ 1.平面填料 ❖ 常用的低、中压平面填料密封结构。有五个密封室，用长
螺栓8串联在一起，以法兰固定在气缸体上。 ❖ 活塞杆的偏斜与振动对填料工作影响很大，故在前端设有
导向套1，内镶轴承台金，压力差较大时还可在导向套内开 沟槽起节流降压作用。
(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。
填料密封ppt
一、硬填料密封环的结构形式
分瓣环
1）分瓣原理
环浮装于轴上，轴向和径向均 有间隙，为减少泄露，往往将 两个环组成一组，切口错开， 互相遮盖，环的外圆周有弹簧 将环与轴箍紧，产生径向预紧 力，流体压力起自昆作用。当 环内圆周磨损各片可以沿切口 滑移，使内孔缩小，环与轴始 终保持紧密贴合。 适用范围： 压力：P≤50MPa 温度：T≤400℃ 速度：V≤110m／s
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软填料的分类
分类： 功能： 阀门、离心泵、往复压缩机用填料等 材料： 橡胶、天然纤维、合成纤维和金属填料
加工方法： （软填料分为）绞合填料、编结填料、层叠填料和膜压填料
7
填料的选择
•
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软填料密封的缺点及改进
•1填料会磨损 改进：增加弹性元件 •2导热性差，温度高 改进：用带水夹层的填料箱 •3震动或摆动引起压差 改进：采用调心式填料箱 谢谢！
2.2、密封原理
2.2.1、静密封
1)、自紧
O 型圈密封比平垫密封更好。平行密封垫的密封 接触面所受压力是均匀分布的，如果介质压力大于 接触面上的压力就可能产生泄漏。 对于O形密封圈，装配后O形圈受压缩，接触面上 的压力是不均匀的。
2)、强制
受内压后O型圈向
受力方向移动，被压 到沟槽一侧改变其断 面形状。此时密封接 触面上的压力除安装 时的压紧力之外，还 要加上由介质压力P的作用产生的接触压力，因此接 触面上的压力分布随内压变化而变化。
凡是运转体箱内有液体润滑油而又与外部相连接的部位 都需要油封。有些是橡胶的，有些是金属的，多数是钢 骨橡胶的，如曲轴后油封，变速箱前后油封，左右半轴 油封，主减速器前油封，空压机曲轴油封等
４、优点
1、油封结构简朴、轻易制造。简朴油封一次便可以模 压成型，即使最复杂的油封，制造工艺也不复杂。金属 骨架油封也只需经由冲压、胶接、镶嵌、模压等工序即 可将金属与橡胶组成所要求的油封。
常见的密封形式
硬填料密封 硬填料密封有开口环和分瓣环两类。
2. 机械密封
机封总是由旋转部件（黄色部分）和静止部件（橙色部分）两大部 分组成，两相对运动的动，静环面成为密封的主密封面。
机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ密封亦称端面密封，按国家有关标准定义为：由至少一对垂直 于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用以 及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动，而构成的防止流体泄漏
制造工艺复杂，密封片强度高，密封效果较好。
油封密封
油封密封是一种自紧式唇状密封，其结构简单，尺寸小，成 本低廉，维护方便，阻转矩较小，既能防止介质泄漏，也能 防止外部尘土和其它有害物质侵入，而且对磨损有一定的补 偿能力，但不耐高压，所以一般用在低压场合的化工泵上。
油封的密封机理涉及两个因素，一个是腔体的密封，主 要是油封外缘（静态部件）在腔体中的定位；二是密封唇口 与旋转轴表面接触的动态密封，这是油封的最重要功能。油 封的类型多种多样，在各种形式的油封中以骨架式有簧橡胶
种类型。
平滑式迷宫密封 平滑式迷宫密封有整体和镶片两种结构，它结构简单，便于
制造，但密封效果较差。
曲折式迷宫密封 曲折式迷宫密封也分整体和镶片两种结构，这种迷宫密封的 结构特点，是密封齿的伸出高度不一样，而且高低齿相间排 列，与之相配的轴表面，是特制的凹凸沟槽，这种高低齿与 凹凸槽相配合的结构，使平滑的密封间隙变成了曲折式，因 此，增加了流动阻力，提高了密封效能。但只能用在有水平 剖分面的缸体或隔板中，并且密封体也要作成水平剖分型。
的装置。
3. 干气密封
干气密封即“干运转气体密封”是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴 端密封，属于非接触密封。 特点：
密封性能好，寿命长，不需密封油系统，功率消耗少，操作简单及运行维护费 用低。干气密封作为不需任何密封端面冷却和润滑用油的无维修密封系统，正 取代浮环密封和迷宫密封而成为石化行业高速离心压缩机轴封的主体密封。
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：
密封装置的形式及应用范围
密封装置的形式及应用范围密封装置是指用于防止流体、气体或粉尘等从装置或设备的孔隙、缝隙或接缝中泄漏或渗透出来的装置。
它广泛应用于各种机械设备、工业管道、化工工艺装置等领域。
密封装置的形式多种多样，根据其结构和功能特点可分为以下几种：1. 橡胶密封：橡胶密封是一种常用的密封装置形式，其中常见的有O型圈、X 型圈、方圈等。
橡胶密封具有弹性好、耐磨损、防腐蚀等优点，适用于低压和中低温条件下的密封要求。
2. 堵塞式密封：堵塞式密封是利用填料或填充物堵塞缝隙或孔隙，达到密封效果。
常见的堵塞式密封装置有填料密封、密封膏等。
填料密封是使用填料填充缝隙后压紧而形成密封，适用于高温和高压条件下的密封要求。
3. 接触式密封：接触式密封是通过两个接触面之间的压力和摩擦力来实现密封效果。
常见的接触式密封装置有旋转密封、活塞密封等。
旋转密封主要适用于旋转轴的密封，而活塞密封适用于往复活塞的密封。
4. 膨胀式密封：膨胀式密封利用密封元件在受热或受压力作用下膨胀，填充缝隙并实现密封效果。
常见的膨胀式密封装置有金属膨胀节、橡胶膨胀节等。
膨胀式密封具有密封效果稳定、耐高温等优点，适用于高温和高压条件下的密封要求。
密封装置广泛应用于机械设备、工业管道、化工工艺装置等领域，主要有以下几个应用范围：1. 汽车工业：汽车中的发动机、变速器、液压系统等都需要密封装置来防止润滑油、冷却剂和燃气的泄漏。
2. 化工工业：化工工艺装置中，液体、气体和其他介质的输送需要通过密封装置来保证减少泄漏和污染的发生。
3. 石油和天然气工业：石油和天然气的开采、运输和储存过程中，需要使用密封装置来保证管道系统的密封性，防止介质的泄漏和外界的侵入。
4. 电力工业：发电机、变压器等设备中，需要使用密封装置来保证绝缘材料的密封，防止漏电和损失。
5. 空调和制冷工业：空调和制冷设备中，需要使用密封装置来防止冷媒的泄漏，确保系统的正常运行。
6. 食品和制药工业：食品和制药工业中的液体和气体输送，需要使用密封装置来防止介质的污染和交叉感染。
硬密封固定球阀结构及工作原理
硬密封固定球阀结构及工作原理一. 概述流体的最佳运输方式是管线运输。
硬密封球阀相对于软密封球阀除了具有流体阻力小、开关迅速方便、密封性好、寿命长、可靠性高、易于配电动、气动装置等特点外，还可适应更宽范围的温度和流体介质领域，因此被广泛应用在管线运输当中。
硬密封球阀的球体和阀座均是用金属材料制造，金属与金属材料组成的密封副，通常被称为硬密封。
二.用途硬密封球阀主要用于石油、天然气以及化学工业的管路中，相对于软密封球阀，硬密封球阀主要用在以下两种工况：①高温场合（石墨填料密封结构）；②常温，但是管路中为粉末或颗粒状介质（O形圈密封结构）。
三.硬密封固定球阀工作原理和结构说明1．工作原理借助手柄或其他驱动装置在阀杆上端施加一定的转矩并传递给球体，使它旋转90度，球体的通孔则与阀体通道中心线重合或垂直，使球阀完成开关的动作。
顺时针关闭，逆时针开启。
2．结构说明硬密封球阀的设计规范执行API 6D。
主要由阀体、阀座、球体、阀杆和驱动装置组成。
分两种结构：填料密封和O形圈密封。
（见图一）填料密封（高温场合）O形圈密封（常温场合）图一硬密封固定球阀的结构①＞100℃的场合，使用填料密封结构。
球体与阀座采用硬密封。
阀座静压面与阀杆处均采用石墨填料密封。
取消阀杆与压盖法兰之间、球体与支撑板之间的推力垫。
压盖法兰与支撑板渗氮。
（该结构不受使用温度的限制，一般可使用到500℃左右）；②≤100℃的场合，使用O形圈密封结构。
与常规固定球阀结构大体相同（阀座与阀杆处需要有注油装置），阀座静压面与阀杆处均采用O形圈密封，只是球体与阀座处采用硬密封。
阀杆与压盖法兰之间、支撑板与球体之间用纯PTFE推力垫。
下面对填料密封的硬密封固定球阀的结构做一下具体介绍：（1）密封结构采用弹性阀座，沿阀门通道横截面圆周布置一组弹簧，始终保持阀座压紧球体而达到预紧状态。
阀座当其流体压力很底时，借弹簧的推力；而当流体压力较高时，借助流体压力在阀座上所产生的不平衡力保证密封。
填料密封腔的结构设计
填料腔的结构设计 2010年05月26日08:59 点击数：968 核心提示：填料腔除设有装填料的空间外，还应设计相应的冷却(包括散热)、润滑、液封或冲洗结构。
填料腔除设有装填料的空间外，还应设计相应的冷却(包括散热)、润滑、液封或冲洗结构。
其填料腔设计原则是：①容易加工;②散热有效，接通冷却液比较方便;③留有液封孔口，且位置要恰当，便于与高压封液相联通;④转轴应与机械密封互换等。
表29.5-19为填料腔的结构型式。
表29.5-20表示填料腔的润滑、冲洗和冷却方式。
1)表29.5-19填料腔的结构形式结构简单紧凑，未采用改善填料箱工况的辅助措施，仅用于低参范围或不允许外接辅助管线的场合，常用于阀门等引入封液改善润滑，扩大工作参数范围。
机械泵类产品常用，亦可用于气相介质填料处于旋转状态，摩擦面位于填料外圆面，不磨损轴两个填料箱叠加，外箱体底部兼做内箱体压盖。
在此处可引入液体冲洗，冷却或收集漏液。
可用于易燃，易爆或有毒介质的密封锥面填料箱与离心锤组成离心式停车密封，作为动力型密封装置的辅助密封装有柔性材料对中环，轴套或外套可调心对中。
用于轴有较大振动和偏摆的场合。
不磨损轴在封液环处引入封液（每分钟数滴）进行润滑在封液环处有进口和出口管线进行贯通冲洗。
漏液在封液环处被稀释带走。
可用于易燃，易爆和有毒介质在填料箱底部封液环处，引入压力较介质压力高约工作介质中的磨蚀性颗粒进入填料摩擦面。
在压盖处冲洗，能带走漏液，冷却轴杆，并阻止尘污进入摩擦面降低填料工作温度。
用于高温介质填料腔结构设计中的尺寸没有固定的公式可以表达，主要靠长期使用经验来决定。
通常腔的深度由环数来决定。
宽度由轴径的大小来决定。
填料腔中填料环数z与介质压力p的关系可参用表29.5-14中提供的数值决定。
填料的宽度w根据与轴径的关系来选取，可参考图29.5-13。
3)图29.5-13填料腔的尺寸选择4)图29.5-14填料腔尺寸当填料的环数和宽度决定以后，再决定填料腔总体尺寸，若使用液封环，则填料腔深度应加上其宽度。
机械密封和填料密封的比较
机械密封和填料密封的比较
密封是为了物体不受损坏，起到防震，减压，隔音的效果。
根据本小编的了解，密封的方法有好多种，各有不同。
今天本小编就来给大家讲解一下填料密封和机械密封的区别以及它们之间的比较。
想要知道的童鞋赶紧跟上本小编的步伐一起来看看吧！
填料密封是通过填料压盖压紧填料，使填料发生变形，并和轴的外圆表面接触，防止液体外流和空气吸入泵内。
填料密封的密封性可用调节填料压盖的松紧度加以控制。
合理的松紧度应该使液体从填料函中滴状漏出，每分钟控制在15到20滴左右。
低压离心泵输送温度小于40℃时，常用石墨填料或黄油渗透的棉织填料；输送温度小于250℃、压力小于1·8MPa 的液体时，用石墨浸透的石棉填料；输送温度小于400℃、允许工作压力为2.5MPa的石油产品时，用金属箔包石棉心子填料。
机械密封结构及工作原理：依靠静环与动环的端面相互贴合，并作相对转动而构成的密封装置，称为机械密封，又称端面密封。
机械密封是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。
机械密封主要用于各系列离心泵泵类产品中。
机械密封的组成：主要有以下四类部件。
a.主要密封件：动环和静环。
b.辅助密封件：密封圈。
c.压紧件：弹簧、推环。
d.传动件：弹箕座及键或固定螺。
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。
6
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1
填料密封一．成型填料密封基本知识：成型填料密封泛指用橡胶、塑料、皮革及金属材料经模压或车削加工成型的环状密封圈。
成型填料按工作特性分为挤压型密封圈和唇形密封圈两类;按材料可分为橡胶类、塑料类、皮革类和金属类。
各种材料的挤压型密封圈中橡胶挤压型密封圈应用最广，其中O形圈历史最悠久，最典型。
唇形密封圈的类型很多，有V形、U形、L形、J形和Y形等。
5.1 O型密封圈O型密封圈简称O型圈，开始出现在19世纪中叶，当时用它作蒸汽机汽缸的密封元件。
O型橡胶密封圈有如下的优点：1) 密封部位结构简单，安装部位紧凑，重量较轻;2) 有自密封作用，往往只用一个密封件便能完成密封;3) 密封性能较好，用作静密封时几乎可以做到没有泄露;4) 运动摩擦阻力很小，对于压力交变的场合也能适应;5)尺寸和沟槽已标准化，成本低，便于使用和外购。
5.2 V型密封圈V型密封圈为一种唇形密封圈，是使用最早使用最多的成型填料之一。
它主要用于往复运动，作活塞或活塞杆的密封。
很少用于转动中或作静密封。
V形密封圈有下列特点：1)密封性能良好;2)允许一定的偏心载荷、和偏心运动;3)可以多圈重叠使用，并通过调节压紧力来获得最大密封效果;4)耐冲击压力和振动压力;5)当填料不能从轴向装入时，可以开切口使用，只要安装时将切口互相错开，不影响密封效果。
其缺点是摩擦阻力较其他成型填料的大。
5.3 Y型密封圈活塞密封用的U形和Y形密封圈在形状上略有不同，U形圈的唇长，底部与唇部同厚度或略大于唇部厚度。
Y形圈的纯短，底部厚，这是为了克服U形圈常常不能稳定安放而设计的，同时可增大唇的强度，以免唇根部被撕裂。
5.4 鼓形和山形密封圈的结构5.4.1 鼓形密封圈的结构鼓形密封圈又称活塞密封圈，它是为单向和双向工作的活塞而设计的。
密封圈的截面、衬套或挡环的结构与活塞的设计有很大关系。
由于有各种性能的要求，所以鼓形密封圈的结构也不可能是一致的。
5.5 J形和L形密封圈J形和L形密封圈，都是用于工作压力不大于1MPa的气压或液压机械设备的密封。
密封的分类
密封的分类对密封的基本要求是密封性好、安全可靠、寿命长，燕应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉，大多数密封件易损件，应保证互换性，实现标准化、系列化。
各种型式的密封，都有其特点和使用范围，设计密封时应先进行分析比较。
表29.2-2列出了各种常用密封方法的特征，表29.2-3为动密封的种类与应用范围。
密封类型往复运动转动耐压性耐高速性耐热性耐寒性耐久性用途备注填料密封良良良良良可可泵、水轮机、阀、高压釜。
可用缠绕填料、纺织填料或成型填料。
O形圈密封良可良可-良可-良可可活塞密封可广泛用作静密封，此时耐久性良好。
Y形圈密封优× 优良良-可可可活塞密封有时作静密封机械密封× 优优优优优优泵、水轮机、高压釜、压气机、搅拌。
可用不同的材料组合，包括金属波纹管密封油封（可）优可优良-可可可轴承密封或与其他密封并用，防尘分瓣滑环密封可良优优优优优水轮机、汽轮机多用石墨作滑环迷宫式密封优优优优优优优汽轮机、泵、压气机往复用时，宜高速，低速不用浮动环密封可良优优优优优泵、压气机离心密封和螺旋密封× 优良良良良优泵磁流体密封× 优可优良优优压气机只用于气体介质表29.2-3 动密封的种类与应用范围种类真空（绝对压力）/MPa 压力（表压）/MPa 工作温度/℃ 线速度/m•s-1 泄漏率/ m•h-1 使用期限应用举例压紧填料密封 1.33×10-3 31.38 -240～600 20 10～1000 - 清水离心泵，柱塞泵、阀杆密封接触型成型填料挤紧型 1.33×10-7 98.07 -45～230 10 0.001～0.1 6个月～1年液压缸、水压缸唇型 1.33×10-9 0.1～10橡胶油封油封- 0.29 -30～150 12 3～6个月轴承封油与防尘防尘油封硬填料密封往复- 294.20 -45～400 - 3个月～1年活塞杆密封旋转- 6个月～1年航空发动机主轴承封油胀圈密封往复 1.33×10-3 300 12 0.2%～1%吸气容积3～6个月汽油机、柴油机、压缩机、液压缸、航空发动机主轴承封油旋转0.2 -机械密封普通型 1.33×10-7 7.85 -196～400 30 0.1～150 6个月～1年化工用、电厂用、炼油厂用的离心泵液膜- 31.38 -30～150 30～100 100～5000 1年以上大型泵、透平压缩机气膜 1.96 不限不限 - 航空发动机迷宫密封1.33×10-5 19.61 600 不限大3年以上蒸汽透平、燃气透平、迷宫活塞压缩机非接触型动力密封离心密封背叶轮 1.33×10-3 0.25 0～50 30 - 1年以上矿浆泵甩油环油封 - 0 不限不限- 非易损件轴承封油与防尘防尘螺旋密封螺旋密封 1.33×10-3 2.45 -30～100 30 - 取决于轴承寿命轴承封油、鼓风机封油螺旋迷宫密封 - 70 锅炉给水泵辅助密封其他铁磁流体密封 1.33×10-13 （4.12）（-50～90）（70）- - -全封闭密封密封设计中的几个问题密封用材料密封材料应满足密封功能的要求。
机械设计中常用的7种动密封形式知道3种就是行家了
机械设计中常用的7种动密封形式知道3种就是行家了本文主要讲解了七种机械设计中常见的动密封形式。
分别是填料密封、机械密封、干气密封、迷宫密封、油封密封、动力密封和螺旋密封。
动设备密封问题是伴随着设备的运行而始终存在的，今天特意为大家梳理出了动设备上常用的各类密封形式和使用范围以及特点，让大家能够对密封问题有一个更深的了解。
一、填料密封填料密封按其结构特点可分为：软填料密封硬填料密封成型填料密封1、软填料密封软填料类型：盘根盘根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，靠压盖产生压紧力，压紧填料，迫使填料压紧在密封表面(轴的外表面和密封腔)上，产生密封效果的径向力，因而起密封作用。
软填料适用场合：盘根填料所选择的制造材料，决定了盘根的密封效果，一般来说盘根制造材料要受工作介质温度、压力及酸碱度的限制，且盘根所工作的机械设备的表面粗糙程度、偏心及线速度等，也会对盘根的材质选择有所要求。
石墨盘根能耐高温、高压，是解决高温、高压密封问题的最有效的产品之一。
耐腐蚀，密封性能优异，且作用稳定、可靠。
芳纶盘根是一种高强度的有机纤维，编织成的盘根再经浸渍聚四氟乙烯乳液和润滑剂。
聚四氟乙烯盘根是以纯聚四氟乙烯分散树脂为原料,先制成生料薄膜,再经过捻线,编强织成盘根.可广泛用于食品、制药、造纸化纤等有较高清洁度要求，和有强腐蚀性介质的阀门、泵上。
2、硬填料密封硬填料密封有开口环和分瓣环两类。
二、机械密封机封总是由旋转部件（黄色部分）和静止部件（橙色部分）两大部分组成，两相对运动的动，静环面成为密封的主密封面。
机械密封亦称端面密封，按国家有关标准定义为：由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动，而构成的防止流体泄漏的装置。
三、干气密封干气密封即“干运转气体密封”是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。
硬密封 球阀内部结构
硬密封球阀内部结构
硬密封球阀的内部结构主要包括球体、球座、阀杆、阀体和密封件等组成。
1. 球体：硬密封球阀的球体通常为球形，由耐磨耐腐蚀的金属材料制成，如不锈钢、铬钼钢等。
球体上通常有一个或多个孔，用于控制介质的流动。
2. 球座：球座位于阀体内部，与球体紧密配合，形成封闭的密封环境。
球座一般由耐磨耐腐蚀的金属材料制成，如陶瓷、聚四氟乙烯等。
3. 阀杆：阀杆连接球体和操作装置，通过旋转阀杆来控制球体的开启和关闭。
阀杆一般由不锈钢材料制成，具有一定的强度和耐腐蚀性。
4. 阀体：阀体是包裹球体和球座的外壳，承受介质的压力，保证阀门的密封性和强度。
阀体一般由铸铁、不锈钢等材料制成，表面经过防腐处理。
5. 密封件：硬密封球阀的密封件主要包括球体与球座之间的密封圈以及阀杆与阀体之间的填料和密封圈。
密封圈一般由弹性材料制成，如橡胶、聚四氟乙烯等；填料一般为不锈钢丝绳、柔性石墨等。
硬密封球阀通过球体的旋转，使球体上的孔与球座进行相应的
对齐或关闭，从而实现介质的通断和调节，具有结构简单、操作方便、密封性好、耐高压、耐腐蚀等特点。
硬密封闸阀密封原理
硬密封闸阀密封原理1 硬密封闸阀的介绍硬密封闸阀是一种常见的阀门类型，其密封原理主要是通过阀门的密封面与阀座进行紧密的接触，将流体阻止在阀门内部。
与软密封闸阀相比，硬密封阀的密封性能更加可靠，适用于高温高压以及腐蚀性介质的应用场合。
2 硬密封闸阀的结构硬密封闸阀的结构主要由阀门体、阀座、阀瓣、操纵机构和密封填料等组成。
其中，阀门体是整个阀门的主要承载部分，其内部设置有通道，而阀座则是阀门的关键部分，直接影响着阀门的密封性能。
阀瓣则是通过上下移动来控制流体的流通，操纵机构则通过外力来实现阀门的开关操作。
密封填料则是填充在阀门底部，起到支撑和密封的作用。
3 硬密封闸阀的密封原理硬密封闸阀的密封原理主要是通过阀瓣和阀座的接触，实现阀门内的密封作用。
当阀门关闭时，阀瓣与阀座之间的间隙会被填充密封填料，从而形成完全的密封状态。
当阀门打开时，阀瓣会完全抬起，流体则可以从阀门中心通道内流过。
4 硬密封闸阀的密封形式硬密封闸阀主要有金属密封和软硬组合密封两种形式。
其中，金属密封是指阀瓣与阀座之间采用金属对金属的接触形式，因此密封性能更加稳定可靠。
而软硬组合密封则是将阀瓣和阀座之间的间隙填充软性密封材料，从而形成永久性的密封性能。
5 硬密封闸阀的应用场合硬密封闸阀主要适用于高温、高压、腐蚀性介质和一些高强度场合的流体管路中。
常见的应用场所包括化工、石油、冶金、电力、船舶等领域。
6 硬密封闸阀的优点相比于软密封闸阀，硬密封闸阀具有以下优点：1. 密封性能更加可靠，不易泄漏。
2. 承受高温、高压、腐蚀性介质等特殊工况。
3. 结构简单，易于维修和维护。
7 硬密封闸阀的缺点硬密封闸阀也存在一些缺点：1. 金属密封需要精密加工，并且阀门较重，操作起来较为困难。
2. 金属密封需要更多的密封填料和较高的质量要求，从而成本较高。
8 总结硬密封闸阀是一种常见的阀门类型，其密封原理主要是通过阀瓣与阀座的接触实现。
相比于软密封闸阀，硬密封闸阀具有更加可靠的密封性能，适用于高温、高压、腐蚀性介质等特殊工况。
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填料类型
结构简图
特点
用途
分瓣式平面密封环
标准型三瓣斜口密封环
结构简单，制造方便，但磨损后流体可沿斜口结合面泄漏
用于压差＜1.0MPa，温度＜200℃，速度＜5 m/s的气体和蒸汽密封，如低压压缩机等
标准型三、六瓣密封环
工艺性好，所有剖分面均可研磨，密封性能好
用于压差＜10MPa，温度＜200℃，速度＜5m/s的气体和蒸汽密封
主要用于机械搅拌式高压釜及高压泵，材料用锡锑轴承合金、青铜等
U形密封环
U形环蓄油能力较强，补偿能力较好，性能优于三角形环
用途、材料同三角形
非标准型四楔块密封环
比切线开口的三瓣斜口密封圈更为坚固
适合于石墨密封环
非标准型斜肩榫接密封环
结构简单，轴向尺寸小，但容易折断，接合面不便研磨
主要用于石墨密封环
弹性开口环
活塞环式密封环
外圈3为弹力环，内圈1、2为锡锑合金，青铜或填充聚四氟乙烯制成，三环一组，切口错开以免漏气，其制造工艺简单
主要用于气体和蒸汽的密封。
填充聚四氟乙烯密封环可用在高压氮氢和空气循环压缩机上
弹性开口环
锥形密封环
耐高压，耐久性好，但锥形环加工精度要求高
适用于压差10～100MPa，温度＜200℃，速度＜5m/s的气体密封，如高压往复泵，氮氢压缩机等
金属唇型密封环
三角形密封环
结构简单，受热后易报轴，一般在≤200r/min条件下使用，设计间隙取H6/h