填料密封(技术部)
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填料密封
2013年2月16日
1
第一节填料密封：盘根
盘根也叫密封填料，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。 填料密封最早是以棉麻等纤维塞在泄漏通道内来阻 止液流泄漏，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。 现在盘根主要以石墨、各种纤维为主要材料，根据 不同的要求，采用碳纤维、铜丝、304、316L、茵苛镍 合金丝等材料加强。 填料密封按其结构特点可分为：软填料密封、成型 填料密封、硬填料密封和油封。
6 1 2 3 4 5
1-底衬套 2-填料箱体 3-封液环 4-填料 5-压盖 6-压盖螺栓
Байду номын сангаас
6
软填料密封的结构
3）压盖 ①尺寸：压盖的内径比轴 径稍大，外径比填料箱内 径稍小，上有螺孔，与填 料箱体相配，用螺栓压紧 6 1 3 4 5 2 ②作用：填料磨损后，流 体要漏出，则紧螺丝。
6 1 2 3 4 5
e 芳纶纤维填料：强度高、密度低、弹性好、耐燃烧、 耐磨损。 f 玻璃纤维填料：耐热性、尺寸稳定性好，拉伸强度 高，不燃烧，散热性好
g 碳素纤维或石墨纤维填料：有极好的耐热性和抗化 学腐蚀性。
21
PTFE密封（编织）填料
22
⑤柔性石墨填料和金属软填料
柔性石墨填料 性能： 良好的耐高低温性、耐辐射、耐腐蚀、自润滑、导 热性、密封性，摩擦系数低 两种形式 编织填料和膜压填料 密封高速轴，必须与其它填料组合使用 金属软填料 软金属丝加强或软金属箔包卷非金属软填料
b a c
1-底衬套 2-填料箱体 3-封液环 4-填料 5-压盖 6-压盖螺栓
7
软填料密封的原理
1)流体泄漏的通 道
通道 a：流体穿透 纤维材料编织的软 填料而出现渗漏； 通道 b：填料与填 料箱体内壁表面间 形成的微小间隙； 通道 c：填料与轴 杆表面的微小间隙， 也是主要的泄漏通 道。
8
填料密封的原理
56
填料的合理切割、安装
57
第二节 成型填料密封
58
59
60
61
成型填料密封
62
63
64
65
66
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89
第三节 油封
90
91
92
93
94
95
48
盘根知识
49
盘根工具
50
填料的合理切割、安装
a 阀杆填料的安装
清理旧填料，清洁阀杆和填料函
确定填料尺寸 测量阀杆之间，填料函直径，填
料函深度
填料切环，45℃切口，
安装
预紧螺栓，加载
51
填料的合理切割、安装
52
填料的合理切割、安装
53
54
填料的合理切割、安装
55
b 泵用填料的安装
清理、切割和安装步骤与阀门相同，但要安装 封液环 用手拧紧螺母。开泵，拧紧螺栓，直至泄漏减 少到允许的泄漏程度。运行1h内，将压盖螺栓 分步拧紧，以减少到允许的滴漏和发热程度
96
97
98
99
100
101
第四节 硬填料密封
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
谢谢
115
9
软填料密封的原理
盘根之所以能起到密封的作用，其原理主要在于 轴承效应和迷宫效应。 盘根的轴承效应是指在盘根填料和轴之间，会因 为张力的作用形成一层液膜，使盘根填料和轴形成 类似于滑动轴承的关系，这样盘根填料和轴就不会 因为过度摩擦而出现磨损。 盘根的迷宫效应则是指，轴的表面平整程度无法 达到围观水平，盘根和轴只能部分贴合而做不到完 全贴合，在盘根和轴之间永远存在着极为微小的间 隙，这些间隙就形成了迷宫带，介质在其中被多次 节流，而达到密封的作用。
16
夹心套层式
17
发辫式
18
穿心式
19
④ 常用编织填料（材料）
a 亚麻填料：浸渍不同润滑剂，增强致密性， 减小磨损 b 石棉填料：浸渍物——矿物油混合石墨或二 硫化钼，浸渍PTFE乳液，增强化学稳定性， 且PTFE有自润滑作用 c 聚四氟乙烯填料：PTFE加工成纤维再编织 而成
20
④ 常用编织填料（材料）
2
盘根发展
压盖填料Gland Packing
盘根 Packing
最古老的密封形式：提水机械、蒸汽机的密封
十九世纪：有了新发展
二十世纪初、中期：应用达到顶峰
二十世纪中、后期期：宇航、核电、大型石化等重 要的场合较少应用，被机械密封代替。
3
软填料密封的结构
6 1 2 3 4 5
b a c
12
软填料的分类
① 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
13
② 材料 基体材料和辅助材料
14
增强石墨填料环
15
③ 编结填料结构
a 夹心套层式编结填料 b 发辫式编结填料 c 穿心式编结填料
32
33
一些盘根的简介
34
一些盘根的简介
35
一些盘根的简介
36
一些盘根的简介
37
一些盘根的简介
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一些盘根的简介
39
一些盘根的简介
40
一些盘根的简介
41
一些盘根的简介
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一些盘根的简介
43
一些盘根的简介
44
一些盘根的简介
45
一些盘根的简介
46
一些盘根的简介
47
一些盘根的简介
23
非矩形截面石墨填料
24
填料的选择
25
软填料密封的特点及改进
26
软填料密封的特点及改进
27
软填料密封的特点及改进
28
软填料密封的特点及改进
29
软填料密封的特点及改进
30
软填料密封的特点及改进
31
填料的选择
填料材料的正确选择考虑因素： 设备种类和运动方式、介质的性能、工作温度和压力、运 动速度
1-底衬套 2-填料箱体 3-封液环 4-填料 5-压盖 6-压盖螺栓
4
软填料密封的结构
1）底衬套 ①材料：是用较软材 料（如青铜）制成。 ②尺寸：其内径比轴 杆直径稍大。 ③目的：是使轴杆不 与铸铁或钢的本体而 是与较软的青铜接触， 故底衬套磨损后就需 更换。为方便拆卸避 免抽出整个轴杆，常 将底衬套做成剖分的。
10
软填料密封的原理
11
盘根填料对材料的要求
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。 盘根材料无论如何选择，都会具备一些基本的材质 特点。盘根的制造材料应具备较好的化学稳定性、耐 温性和不渗透性，以适应大部分的工作介质。同时， 盘根材料要有较好的弹性及自润滑能力，且盘根的材 料应价格适当、便于制造。
5
6 1 2 3 4 5
软填料密封的结构
2）封液环 ①作用：在机器上采用有压 紧力的填料箱时，工作介质 仍会或多或少地泄漏。为此 6 要想填料密封更可靠，就装 上封液环。 1 2 3 4 5 ②安装：封液环通常装在填 料之中靠近压盖的地方，丝 孔与压力泵或压缩机相连， 有压力的中性液由此进入环 内，液体的压力须比填料箱 的工作压力高0.1~0.3Mpa。 ③中性液体选择原则：它既 不会弄脏工作介质，同时又 能作为填料箱的润滑剂，使 填料的使用寿命延长（特别 是高速回转轴的填料箱，装 上封液环更为有利）
2013年2月16日
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第一节填料密封：盘根
盘根也叫密封填料，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。 填料密封最早是以棉麻等纤维塞在泄漏通道内来阻 止液流泄漏，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。 现在盘根主要以石墨、各种纤维为主要材料，根据 不同的要求，采用碳纤维、铜丝、304、316L、茵苛镍 合金丝等材料加强。 填料密封按其结构特点可分为：软填料密封、成型 填料密封、硬填料密封和油封。
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1-底衬套 2-填料箱体 3-封液环 4-填料 5-压盖 6-压盖螺栓
Байду номын сангаас
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软填料密封的结构
3）压盖 ①尺寸：压盖的内径比轴 径稍大，外径比填料箱内 径稍小，上有螺孔，与填 料箱体相配，用螺栓压紧 6 1 3 4 5 2 ②作用：填料磨损后，流 体要漏出，则紧螺丝。
6 1 2 3 4 5
e 芳纶纤维填料：强度高、密度低、弹性好、耐燃烧、 耐磨损。 f 玻璃纤维填料：耐热性、尺寸稳定性好，拉伸强度 高，不燃烧，散热性好
g 碳素纤维或石墨纤维填料：有极好的耐热性和抗化 学腐蚀性。
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PTFE密封（编织）填料
22
⑤柔性石墨填料和金属软填料
柔性石墨填料 性能： 良好的耐高低温性、耐辐射、耐腐蚀、自润滑、导 热性、密封性，摩擦系数低 两种形式 编织填料和膜压填料 密封高速轴，必须与其它填料组合使用 金属软填料 软金属丝加强或软金属箔包卷非金属软填料
b a c
1-底衬套 2-填料箱体 3-封液环 4-填料 5-压盖 6-压盖螺栓
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软填料密封的原理
1)流体泄漏的通 道
通道 a：流体穿透 纤维材料编织的软 填料而出现渗漏； 通道 b：填料与填 料箱体内壁表面间 形成的微小间隙； 通道 c：填料与轴 杆表面的微小间隙， 也是主要的泄漏通 道。
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填料密封的原理
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填料的合理切割、安装
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第二节 成型填料密封
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成型填料密封
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第三节 油封
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盘根知识
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盘根工具
50
填料的合理切割、安装
a 阀杆填料的安装
清理旧填料，清洁阀杆和填料函
确定填料尺寸 测量阀杆之间，填料函直径，填
料函深度
填料切环，45℃切口，
安装
预紧螺栓，加载
51
填料的合理切割、安装
52
填料的合理切割、安装
53
54
填料的合理切割、安装
55
b 泵用填料的安装
清理、切割和安装步骤与阀门相同，但要安装 封液环 用手拧紧螺母。开泵，拧紧螺栓，直至泄漏减 少到允许的泄漏程度。运行1h内，将压盖螺栓 分步拧紧，以减少到允许的滴漏和发热程度
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第四节 硬填料密封
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谢谢
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软填料密封的原理
盘根之所以能起到密封的作用，其原理主要在于 轴承效应和迷宫效应。 盘根的轴承效应是指在盘根填料和轴之间，会因 为张力的作用形成一层液膜，使盘根填料和轴形成 类似于滑动轴承的关系，这样盘根填料和轴就不会 因为过度摩擦而出现磨损。 盘根的迷宫效应则是指，轴的表面平整程度无法 达到围观水平，盘根和轴只能部分贴合而做不到完 全贴合，在盘根和轴之间永远存在着极为微小的间 隙，这些间隙就形成了迷宫带，介质在其中被多次 节流，而达到密封的作用。
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夹心套层式
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发辫式
18
穿心式
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④ 常用编织填料（材料）
a 亚麻填料：浸渍不同润滑剂，增强致密性， 减小磨损 b 石棉填料：浸渍物——矿物油混合石墨或二 硫化钼，浸渍PTFE乳液，增强化学稳定性， 且PTFE有自润滑作用 c 聚四氟乙烯填料：PTFE加工成纤维再编织 而成
20
④ 常用编织填料（材料）
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盘根发展
压盖填料Gland Packing
盘根 Packing
最古老的密封形式：提水机械、蒸汽机的密封
十九世纪：有了新发展
二十世纪初、中期：应用达到顶峰
二十世纪中、后期期：宇航、核电、大型石化等重 要的场合较少应用，被机械密封代替。
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软填料密封的结构
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软填料的分类
① 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
13
② 材料 基体材料和辅助材料
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增强石墨填料环
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③ 编结填料结构
a 夹心套层式编结填料 b 发辫式编结填料 c 穿心式编结填料
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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一些盘根的简介
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非矩形截面石墨填料
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填料的选择
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软填料密封的特点及改进
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软填料密封的特点及改进
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软填料密封的特点及改进
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软填料密封的特点及改进
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软填料密封的特点及改进
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软填料密封的特点及改进
31
填料的选择
填料材料的正确选择考虑因素： 设备种类和运动方式、介质的性能、工作温度和压力、运 动速度
1-底衬套 2-填料箱体 3-封液环 4-填料 5-压盖 6-压盖螺栓
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软填料密封的结构
1）底衬套 ①材料：是用较软材 料（如青铜）制成。 ②尺寸：其内径比轴 杆直径稍大。 ③目的：是使轴杆不 与铸铁或钢的本体而 是与较软的青铜接触， 故底衬套磨损后就需 更换。为方便拆卸避 免抽出整个轴杆，常 将底衬套做成剖分的。
10
软填料密封的原理
11
盘根填料对材料的要求
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。 盘根材料无论如何选择，都会具备一些基本的材质 特点。盘根的制造材料应具备较好的化学稳定性、耐 温性和不渗透性，以适应大部分的工作介质。同时， 盘根材料要有较好的弹性及自润滑能力，且盘根的材 料应价格适当、便于制造。
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软填料密封的结构
2）封液环 ①作用：在机器上采用有压 紧力的填料箱时，工作介质 仍会或多或少地泄漏。为此 6 要想填料密封更可靠，就装 上封液环。 1 2 3 4 5 ②安装：封液环通常装在填 料之中靠近压盖的地方，丝 孔与压力泵或压缩机相连， 有压力的中性液由此进入环 内，液体的压力须比填料箱 的工作压力高0.1~0.3Mpa。 ③中性液体选择原则：它既 不会弄脏工作介质，同时又 能作为填料箱的润滑剂，使 填料的使用寿命延长（特别 是高速回转轴的填料箱，装 上封液环更为有利）