软填料密封
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。
软填料密封的原理
软填料密封的原理软填料密封是一种常用的密封方式，广泛应用于各种工业设备和管道系统中。
其原理是通过将柔软的填料填充到密封间隙，利用填料的弹性和可塑性来实现密封效果。
下面我们将从填料的选择、填充方式以及密封效果等方面进行介绍。
填料的选择是实现软填料密封的关键。
常见的填料材料有橡胶、聚四氟乙烯、石墨等。
这些材料具有良好的弹性和耐腐蚀性能，能够适应不同工作环境下的要求。
选择合适的填料材料是确保软填料密封效果的基础。
填充方式也是影响软填料密封效果的重要因素。
填充方式通常分为手工填料和机械填料两种。
手工填料是指通过人工将填料逐渐填充到密封间隙中，需要一定的经验和技巧。
机械填料则是利用专用的填充设备，通过压缩填料将其填充到密封间隙中。
相比之下，机械填料更加高效且精确，能够提高填料的填充质量和密封效果。
软填料密封的原理是利用填料的弹性和可塑性来填充和填平密封间隙，从而阻止介质的泄漏。
填料的填充过程中，填料会被压缩和变形，填料颗粒之间形成一定的内聚力和摩擦力，从而形成了一个密封层。
当介质施加压力时，填料会进一步被压缩，填充间隙的密封效果得到进一步提升。
填料的弹性和可塑性特性使得其能够适应不同的工作条件和介质压力变化，保持较好的密封性能。
软填料密封具有广泛的应用领域。
在化工、石油、制药等工业领域，软填料密封被广泛应用于各类密封设备和管道系统中。
例如，在化工设备中，软填料密封可以有效防止有害化学物质的泄漏，保障生产过程的安全性。
在管道系统中，软填料密封可以防止介质泄漏，避免对环境和人员造成危害。
此外，软填料密封还被应用于阀门、泵和压力容器等设备中，起到了重要的密封作用。
总结起来，软填料密封通过填充柔软的填料来实现密封效果，具有良好的弹性和可塑性。
填料的选择和填充方式是影响密封效果的关键因素。
软填料密封的原理简单但实用，被广泛应用于各个领域。
随着科技的不断发展，软填料密封技术也在不断创新和改进，为工业设备的安全运行提供了可靠的保障。
软填料密封
软填料密封—《过程装备密封技术》姓名：+++++++学号：20020108班级：装控1班日期：2016年1月3日一、简介软填料密封是轴封的最古老形式，它既适应于各种旋转运动、往复运动的轴、杆密封，也适应于低速螺旋运动。
尽管多数回转机械的轴密封已被机械密封所代替，但应用现代新型填料的软填料密封仍获得广泛应用，尤其是在高温、强腐蚀和含固相颗粒介质工况下应用更为广泛。
软填料密封尽管结构简单、应用广泛，并且对其软填料的开发研究、密封性能研究、结构设计理论等进行了许多卓有成效的工作，但对软填料密封的密封机理并没有完全弄清楚，甚至一些有关密封机理的概念有待进一步澄清。
填料密封又称压盖填料密封，俗称盘根，主要用于过程机械和设备运动的密封，如离心泵、真空泵、搅拌机、反应釜等的转轴和往复泵、往复压缩机的柱塞或活塞杆，以及做螺旋运动的阀门的阀杆与固定机体之间的密封。
他是最古老的一种密封结构，中国古代的提水机械，就是运用填塞棉花的方式堵住泄漏的。
世界上最早出现的蒸汽机也是采用这种密封方式。
而19世纪石油和天然气开采技术的产生与发展，使填料密封的材料有了新的发展。
到了20世纪，填料密封因其结构较为简单、价格不贵、来源广泛而获得许多工业部门的青睐。
然而，随着工业现代化，尤其是宇航、核电、大型石油化工等工业的发展，对密封的要求越来越高，在许多苛刻的工况下，填料密封被其他密封形式所代替。
尽管如此，由于填料密封本身固有的特点，至今在较多的场合仍是普遍使用的密封形式，特别是近年来许多新材料和结构的出现，赋予了填料密封新的生机，获得了新的发展。
填料密封以其采用的密封填料的形式分成软填料密封和硬填料密封，后者主要用于高压、高温、高速下工作的机械或设备。
因软填料密封构造简单并容易更换，应用十分普遍，也可作为预密密封与硬质材料密封、迷宫密封或机械密封联合使用。
软填料密封用来密封轴或壳体孔、由一些可变形的密封圈或长绳状的材料沿轴或杆缠绕而成。
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。
软填料密封类型与结构特点
软填料密封类型与结构特点、泄漏率及应力特征软填料密封类型与结构特点填料对轴的径向应力沿填料函长度的分布规律与泄漏流体压力分布恰好相反，因此为解决这一不协调关系，对软填料密封结构提出从以下几方面进行改进的要求。
①填料沿填料函长度方向的径向应力分布均匀，且与泄漏介质的压力分布规律一致，以减小轴的磨损及其不均匀性，并满足密封的要求。
②根据密封介质的压力、温度和轴的速度大小，考虑冷却和润滑措施，及时带走摩擦产生的热量，延长填料的使用寿命。
③设置及时或自动补偿填料磨损的结构；装拆方便，以能及时更换填料，缩短检修停工时间。
④在填料函底部设置底套，以防止填料挤出；为防止含固体颗粒介质的磨蚀和腐蚀性介质的腐蚀，采用中间封液环，注入封液（自身或外来封液），起冲洗和提高密封性的作用。
⑤采用由不同材质的填料环组合的结构，如柔性石墨和碳纤维填料环的组合，提高了填料的密封性能。
软填料的泄漏率密封介质沿填料与轴之间的环形间隙的泄漏，可视为流体作层流流动，理想条件下的泄漏量与填料两侧的压力差、轴的直径成正比，与介质黏度、填料安装长度成反比，与半径方向间隙的三次方成正比。
所以软填料泄漏不仅仅是计算问题，调节填料使其与轴紧密接触，是保证软填料密封达到允许泄漏量的关键。
一般转轴用填料密封的允许泄漏率见表4-10。
与机械密封相比，后者的泄漏率通常在1mL/h以下。
实际使用中，软填料密封要达到最低的泄漏率，与设计、制造和安装的好坏有直接关系，如轴与箱体的同轴度或圆度不符要求，以及横向振动等情况，泄漏率将迅速增加。
此外，由于填料本身的蠕变导致接触应力松弛，泄漏率同样会随时间推移而增加，所以软填料密封需要根据实际操作情况，定期给予压紧填料，重新调整压缩载荷。
软填料的应力特征在预装填料的填料函中，流体可能的泄漏通道，与垫片密封相似，主要是穿过软填料材料本身的渗漏和通过填料与轴外表面，以及填料与填料函内壁表面之间的间隙的泄漏。
填料材料本身的渗漏，一方面由于压缩时软填料被压实，另一方面通过改变填料材料或结构得以减少或杜绝。
第四章 填料密封
（4-8）
（4-9）
（3）泄漏率
密封介质沿填料与轴之间的环形间隙的泄漏，可
视为流体作层流流动，理想条件下的泄漏量可按
下式计算
Q Dph03 12 L
调节填料轴向压紧力，使其沿径向与轴紧密接触， 是保证软填料达到密封的关键。
（4）磨损与润滑
由于摩擦引起的磨 损是软填料密封中 的一个突出问题。 除了填料磨损外， 转轴或往复杆也同 样发生磨损。正常 装填的填料在压盖 处磨损较大，向内 逐渐减小，而装填 不好的填料出现如 图4-7所示的异常磨 损状况。
4.1.3 软填料密封结构的设计 软填料密封结构的发展方向： 1. 填料沿填料函长度方向的径向应力分布均匀， 且与泄漏介质的压力分布规律一致。 2. 考虑冷却和润滑措施 3. 设置及时或自动补偿填料磨损的结构； 4. 在填料函底部设置底套，以防止填料被挤出； 为防止含固体颗粒介质的磨蚀和腐蚀性介质的腐蚀， 采用中间封液环，注入封液，起冲洗和提高密封性 的作用。 5. 采用由不同材质的填料环组合的结构。
第四章 过程机械密封
4.1.1 引言
4.1 填料密封
填料密封——又称压盖填料密封，主要用于过程机器 和设备运动部分的密封，如离心泵、真空泵、搅拌机、 反应釜等的转轴和往复泵、往复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。 填料密封依其采用的密封填料的形式分为软填料密封 和硬填料密封，本节主要介绍软填料密封。
68
O形圈的失效
O型圈常见的失效原因有材料问题、压缩变形、间隙咬伤、扭 曲现象、磨料磨损、表面粗糙度不当等。
• O型圈压缩变形失效：
如何避免压缩变形失效 选用高质量，低压缩变形的材料 检查O型密封圈材料与流体的相容性 选择操作中耐热的材料 仔细检查凹槽尺寸 仔细检查适当的挤压槽尺寸
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：
软填料及其密封特性是什么？
软填料及其密封特性是什么？来源：/一、什么是软填料：软填料，又称泥状填料，是由新一代高性能合成纤维配以特殊的阻隔剂和润滑剂精制而成的高级“盘根”。
软填料的任意尺寸，任意形状，极易安装，通过专用的高压枪便可直接注射，不必象传统的盘根，需要预切割，能适用任何尺寸的填料腔密封。
二、软填料的密封原理：软填料使用时，在填料腔的前后端装入专用密封环(也可用盘根代替)，中间用高压枪注入，直至充满。
随着轴的旋转运动，软填料中的合成纤维会缠绕在轴(或轴套)上并随轴同步旋转，形成一个“旋转层”。
在填料腔的内壁附近，软填料粘附其上，形成一个“不动层”。
因为填料间吸引力极小，其层间摩擦系数很小，泵轴的转动使填料的处在中间的填料层作剪切运动，从而达到了密封的目的。
三、软填料的密封特点：1.无泄漏。
软填料内外层分别粘附在轴和填料腔内壁上，泵送介质必须击穿软填料才可能外漏，在许用范围内可以达到完全无泄漏的效果。
2.无磨损。
软填料与轴之间无相对运动，所以不会磨损轴，延长泵的使用寿命。
同时，因摩擦力的减小，提高了泵的工作效率，节约能源。
没有摩擦热产生，无需冷却水或冲洗水，安装使用简单。
3.无停机。
使用盘根或机械密封的水泵在维修时需要停机更换，软填料可以在线补充修复，减小因停机造成的人力和经济损失。
4.减少库存。
软填料适应各种规格、形状的填料腔，不用像盘根那样要备用多种型号。
5.适用恶劣工况。
对轴已经造成磨损，或有轻微跳动、蹿动的工况完全可以适用，同样达到良好的密封效果。
软填料在拥有这些优点的同时，也有一些不足。
适用压力有限，一般不超过2Mpa;在高温情况下会分解放出氧化氢、二氧化碳、一氧化碳等有害气体。
四、盘根密封的软填料改造：改造步骤1.清理填料腔改造前彻底清理好水泵原有的填料腔，不允许有任何杂质和污垢。
此项工作必须揭盖进行，为了节省工时和材料，最好在水泵大修时进行。
这样可使大修和改造同步。
2.水泵盖钻孔为了注射软填料，必须在泵盖上加装注射孔接头。
密封
4.2 密封流体密封系统中起密封作用的零部件称之为密封件，放置密封件的部位是密封箱或密封室。
较复杂的密封特别是带有辅助系统的称之为密封装置。
流体密封包括流体静密封和动密封，没有相对运动或相对静止的接合面间的密封为静密封，如各种容器，设备和管道法兰接合面间的密封，阀门的阀座，阀体以及各种机器的机壳接合面间的密封等；而彼此有相对运动的接合面间的密封称之为动密封，常用的动密封是旋转轴和往复杆的密封，简称轴封和杆封。
此外，还有螺旋运动件和摆动件的密封。
密封装置是机器，设备的重要组成部分，是流体动力机械、过程设备、工艺设备（包括压力容器）、静压设备、管道和阀体等部件中不可缺少的零部件。
流体密封问题的理论基础是根据流体力学中的缝隙流动，孔口与夹缝出流，转盘侧隙旋流和喷管气流等简单的流动模型，来确定流体密封中流体的压力，流体，流量或泄漏量，间隙及其变化。
4.2.1 泄漏与密封1.泄漏所谓泄漏，就是高能流体经隔离物缺陷通道向低能区侵入的负面传质现象。
泄漏的形式包括界面泄漏、渗漏和扩散。
（1）界面泄漏通常将通过密封面间隙的泄漏称之为界面泄漏。
此时被密封流体在密封件两侧压力差作用下通过宏观或微观的缝隙h泄漏，因此界面泄漏是单向泄漏。
（2）渗漏在密封件两侧压力作用下，被密封流体通过密封件材料的毛细管泄漏称为渗漏。
因此，渗漏也是单向分子泄漏流动。
（3）扩散在浓度差的作用下，被密封介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递叫做扩散。
介质通过密封件的扩散泄漏可分为三个阶段：密封件吸收液（气）体;介质通过密封件扩散；介质从密封件的另一侧析出。
扩散过程是双向进行的，扩散作用的介质泄漏量要比其他两类泄漏小得多。
综上所述，造成泄漏的原因，一是密封连接处有间隙（包括宏观间隙或微观间隙），二是密封连接处两侧存在压力差或浓度差。
消除或减少任一因素都可以阻止或减少泄漏。
就一般设备而言，减少或消除间隙是阻止泄漏的主要途径。
2. 密封隔离高能流体向低能区进行负面传质的有效措施称为密封吗。
软填料密封的泄漏原理
软填料密封的泄漏原理
软填料密封的泄漏原理主要有两种情况：
1. 渗透泄漏：软填料密封在长期使用过程中，由于填料材料的弹性和变形，可能会产生缝隙或孔隙。
当被密封的介质经过这些缝隙或孔隙时，由于压力差异，介质会渗透进入缝隙或孔隙，形成泄漏。
2. 沟槽泄漏：软填料密封在被压缩时，填料材料会发生塑性变形，沿填料表面形成一个沟槽。
当这个沟槽暴露在介质的压力下时，介质会沿着沟槽渗透进入，形成泄漏。
针对上述泄漏原理，可以通过以下方法来减少泄漏：
1. 选择高质量的软填料材料，如橡胶、塑料等，以提高密封的弹性和抗渗透性能。
2. 选择合适的填料尺寸和压缩程度，确保填料能够紧密填充密封间隙，避免形成过大的缝隙或孔隙。
3. 使用压力平衡系统，使被密封的介质的压力与填料之间的压力尽可能接近，减少渗透泄漏的可能性。
4. 使用辅助密封件，如O型圈、V型圈等，在填料周围形成额外的密封层，以增加密封效果。
软填料密封的密封原理
软填料密封的密封原理
软填料密封原理是利用填料的柔软性和可塑性实现密封。
填料被填充到密封间隙中，通过填料的压实和变形来填补和填平间隙，形成密封面与密封面之间的物理接触。
当外界压力作用于填料时，填料会进一步压实和变形，使填料与密封面产生更紧密的接触，从而达到更好的密封效果。
填料常常具有较好的弹性和不可压缩性，可以在受力时使其与密封面产生足够的变形，填平间隙。
填料的填充方式可根据具体情况进行选择，常见的填充方式有单纱和多纱交叉填充、盖板填充等。
此外，填料的物理特性和选择也对密封效果起着重要的作用。
填料应具有良好的抗压性、耐磨性和耐腐蚀性，以确保长时间的有效密封。
合适的填料选择可以提高密封性能，减少泄漏的发生。
总之，软填料密封的密封原理是通过填料的柔软性和可塑性实现密封，填料物理特性的合理选择和填充方式的适宜使用是确保密封效果的关键。
常用的各类密封形式和使用范围以及特点 填料密封、机械密封、干气密封、迷宫密封油封密封动力密封螺旋密封
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设备上常用的各类密封形式和使用范围以及特点。
它们分别是填料密封、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。
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。
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
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。
14
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。
13
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。
机械密封和软填料密封相比的优缺点
机械密封和软填料密封相比的优缺点一、机械密封的优点1.密封性能好：机械密封可以提供较高的密封效果，能够有效防止液体或气体的泄漏。
机械密封一般采用金属与金属之间的摩擦密封形式，排除了软填料因介质侵蚀、油脂变质等原因导致的密封故障。
2.可用于高温、高压环境：机械密封由耐磨、耐高温、耐腐蚀的材料制成，可以适应高温、高压环境的工作需求。
相较之下，软填料密封的耐高温性能有限，较难满足高温工况的需求。
3.寿命长：机械密封的设计结构复杂，但由于密封性好，摩擦磨损小，因此寿命相对较长。
特别是在高速运转的设备中，机械密封更能保持稳定的密封性能。
4.维护成本低：相对于软填料密封来说，机械密封需要较少的维护成本。
机械密封可以更换磨损部件，而不需要进行完全更换。
这大大降低了设备的维护费用。
二、机械密封的缺点1.制造成本高：机械密封的制造工艺相对较为复杂，需要高精度的加工和装配，因此制造成本较高。
这也间接增加了机械密封的售价。
2.需要润滑剂：机械密封的摩擦表面需要润滑剂的润滑保护。
如果润滑不良，会增加磨损和泄漏的风险。
3.不适用于高速旋转设备：由于机械密封的摩擦面需要润滑，因此对于高速旋转的设备来说，可能会因为润滑性能的限制导致其无法正常工作。
三、软填料密封的优点1.适用性广：软填料密封适用于各种形状和材质的密封部位，比较灵活和通用。
不同压力和温度环境下都能发挥良好的密封效果。
2.替换方便：软填料密封由软性材料制成，可以根据需要更换密封材料，便于维护和更换。
3.价格低廉：相对于机械密封来说，软填料密封制造成本较低，价格相对便宜。
四、软填料密封的缺点1.密封效果相对较差：相比于机械密封，软填料密封的密封效果稍逊一筹。
特别是在高速旋转设备中，易于出现泄漏问题。
2.寿命较短：软填料密封的密封性能容易受到介质的侵蚀和磨损影响，使其寿命相对较短。
3.维护频繁：软填料密封需要经常更换填料材料，维护频率较高。
这不仅增加了维护成本，还会带来生产停机时间的延长。
机械密封和软填料密封相比的优缺点
机械密封和软填料密封相比的优缺点发布时间：2009-06-30 09:34:49 来源：本站原创作者：无忧备件网机械密封是机械设备中常用的一种密封形式，机械密封在实际应用中也体现出很多的特点，为了让大家更明确的了解机械密封的优点和缺点，我们特别将机械密封与软填料密封进行了比较，以下是比较的结果。
1、机械密封的可靠性高机械密封的可靠性要比软填料密封更高，在长周期的运行中机械密封会表现出稳定的密封状态，只有极小量的泄漏。
机械密封的泄漏量按照统计数据来看，只为软填料密封的百分之一，可见机械密封的可靠性更好。
2、机械密封的使用寿命长机械密封的使用寿命很长，在中性液体类介质中的工作时间可达2年以上，在油类介质中的工作时间能达到1年以上，而在化学类介质的环境中也能工作长达半年以上。
3、机械密封的摩擦性能好机械密封的摩擦功率小、对轴承和轴套的磨损小，一般来说机械密封的摩擦功率消耗在软填料密封摩擦消耗的一半以下，而对轴承和轴套基本不会形成磨损。
4、机械密封的适应范围广机械密封的材质决定了机械密封能够适应高温、低温、高压、高转速的工作环境。
机械密封具有抗腐蚀能力，可用于腐蚀性介质、含磨粒介质的密封工作。
另外，机械密封的抗振动能力强，对振动、偏摆和倾斜的反应不敏感。
5、机械密封的工艺要求高机械密封与软填料密封相比，对制造工艺的要求更高、设计结构也更为复杂，因此机械密封的安装和更换都要求操作人员具有一定的技术水平。
机械密封的这一特点决定了它的售价高、一次性投资额高，且事故处理的难度较大。
软密封填料，俗称软填料，是一种新的无石棉高分子材料合成的密封填料，外观如胶泥状具有特殊的可塑性，能够在填料涵内由两端盘根环封闭住填料后形成圆筒状的滑块，与轴的相对运动面之间产生非常薄的液膜，由于软填料的特殊材料的作用，产生的摩擦热接近于零。
因此是世界上产生摩擦阻力最小填料之一，而填料之间高分子阻隔剂的作用保证了介质之间的不渗漏。
因此，该种填料是唯一一种可塑的、低摩檫而不需冷却水冲洗的泵用填料。
填料密封浅谈
填料密封浅谈1 前言 (2)2 填料密封 (2)2.1 填料密封简介 (2)2.2 填料密封的密封机理 (3)2.3 密封材料的选择 (5)2.3.1 软填料密封材料的要求 (5)2.3.2 填料密封常用材料及结构形式 (5)2.3.2.1 常用材料 (5)2.3.2.2 典型的软填料结构形式 (5)2.3.2.3 软填料密封材料的选择 (7)2.4 软填料密封存在的问题与改进 (7)2.4.1 主要存在的问题 (7)2.4.2 改进措施 (9)3 结束语 (11)1 前言泄露是机械设备常产生的常见故障之一，造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械作用的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。
减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径，密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。
密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。
静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。
根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。
中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。
动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。
按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。
一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。
非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。
本论文主要浅谈一下就目前较常用密封形式——填料密封。
2 填料密封2.1 填料密封简介填料密封按工作原理的不同可以分为填塞型软填料密封和成型填料密封（挤压型弹性体密封圈密封）。
软填料密封又称为压紧填料密封，俗称盘根。
软填料密封对填料的要求以及计算
软填料密封对填料的要求以及计算
软填料密封对填料有哪些要求？常用的有哪些？
软填料应符合下列要求：
1．应具有一定的塑性，在压盖的压力下能与轴及填料箱内孔相贴合。
2．应具有一定的耐温性能，当压盖压力稍大时，不会因摩擦发热而损坏。
3．应具有耐溶性，不会被润滑油、液及工作介质溶解而胀大或缩小。
4．应具有一定的耐腐蚀性，对密封介质有一定的抵抗力，不易被腐蚀。
5．应具有足够的弹性，以弥补轴的侗斜。
6．应具有一定的耐磨性，与轴之间的磨蚀应尽量小。
常用的软填料有亚麻、黄麻、棉花、石棉、羊毛、头发、人造或合成纤维（聚四氟乙烯）及纯铅箔、铜箔和铝箔等。
软填料密封计算
（1）填料箱主要结构尺寸
填料箱主要结构尺寸见图4-19和表4-12
图4-19 填料箱结构：
表4-12 填料箱主要尺寸。
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。
泥状软填料密封的故障检查与排除及检验标准和方法
泥状软填料密封的故障检查与排除及检验标准和方法泥状软填料密封的故障检查与排除及检验标准和方法结构简单、成本低、适用范围广是泥状软填料密封最主要的优点，当然也有不足的地方就是使用寿命短、密封性能差。
下面就给出几种泥状软填料故障的原因及排除方法，供大家在检修过程中参考(1)泥状软填料挤进轴(或阀杆)和挡圈或轴(或阀杆)和压盖之间的间隙时，多因为设计的间隙过大或偏心。
可通过减小间隙，检查同轴度来解决。
(2)你装软填料外表面被研伤，可能填料压盖外侧泄漏时，是由于填料外径太小。
可通过检查填料函和填料尺寸来解决。
(3)填料圈挤入邻近的圈内，是因为填料圈切得太短。
可通过更换正确尺寸的填料解决。
(4)介质沿填料压盖泄漏，是因为填料装配不当或挡圈又破损。
首先应检查挡圈的情况再重新安装。
(5)靠近压盖一段的填料压得太紧，是由于填料装配不当造成的。
应仔细重新安装。
(6)填料焦化或变黑，是因为润滑失效。
应更换带有适当润滑剂的填料，或装入能补给润滑剂的填料环。
(7)沿轴(或阀杆)的轴向上有严重磨损或划痕，是因为润滑失效或内部存在杂质。
应更换带有润滑剂的填料或装入能补给润滑剂的填料环，同时应仔细清洗填料函。
(8)如果泄露过大，已达到无法调节的程度。
可能是因为填料膨胀、破坏、填料切得太短、装配错误、润滑剂被冲掉或偏心等原因。
可以通过更换抵抗密封液体作用的填料，同时也要检查轴或阀杆的同心度。
泥状填料和盘根相比较而言有三个优势，这三个优势主要体现在水泵密封上。
首先更换方便. 如果想要简单改造可不停机维护; 若不改造, 则直接塞入同更换盘根相比省时省力，因为不必清理填料函其次，对轴套磨损极小. 假设使用的产品材质都比较好同时使用的密封方法也比较好. 需要注意的是密封方式由于两端盘根环依旧磨损轴套，因此建议不使用盘根环模式。
最后，因为规格比较统一,浪费极少. 盘根要按轴套粗度截取,难免会在长短截取上有所浪费,而泥状填料则是直接塞入,相对而言，省力省事也避免了浪费.同时泥状填料在采购和存储上没有规格限制比较方便.泥状填料具体的检验方法首先取泥状软填料少许，用拇指按着在水泥面上进行摩擦。
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。