1.前言

　　雜質泵的密封曆來都是一（yī）個令研究者頭痛的問題，隨著雜質泵使用（yòng）範圍的擴大，這一問題就更加突出了。因（yīn）為雜質泵輸（shū）送的固體顆粒越來越（yuè）大，液（yè）體的有害性越來越嚴重，這些物質較普通的（de）泥沙（shā）對軸及密封的腐蝕（shí）和磨損都（dōu）會更（gèng）嚴（yán）重（chóng）縮短密封的使用壽命，而密封一旦失效，泄漏就（jiù）直接影響著泵的正常運行甚至是操（cāo）作人員的人身安全。要解決雜（zá）質泵的密封問題就要了解它的密封形式。

　　2.密封原理

　　旋轉的泵軸和固定的泵（bèng）體間的密（mì）封（fēng）簡稱軸封。軸（zhóu）封（fēng）的作用主要是防止高壓（yā）液體從泵中漏出和防止空氣進入泵內。盡管軸封在（zài）泵（bèng）中所占的位置並不大（dà），但泵能否正常運轉卻和軸封密切相關。如果（guǒ）軸封選用不當，不但在運（yùn）轉中需要經常維修，漏損很多被輸送的液體（tǐ），而且可能由於漏出的易燃、易（yì）爆和有毒液體引起火（huǒ）災、爆炸（zhà）和中毒（dú）事故，後果不堪設想。因此，必須合理選（xuǎn）用軸（zhóu）封結構才能保證泵的安（ān）全（quán）運行。

　　3.密封形式

　　雜質泵的軸（zhóu）封主（zhǔ）要有以下幾類：

　　填料密封、機械密封、浮動環密（mì）封、其它密封等。下麵針對各種密封的特點（diǎn）來說明它們在雜質泵中的應用。

　　A）填料密封

　　填料密封是一般泵中Z常用的密封機構，它由填（tián）料環、填料套、填料，填料壓蓋（gài）、長扣雙頭螺栓和螺母組成，通過填料和泵軸表麵接觸阻止介（jiè）質（zhì）通過而達到密封的目的。在相接觸（chù）的密封副之間，存（cún）在著許多細小（xiǎo）的間隙和溝（gōu）槽，因（yīn）此，施加足夠的（de）壓緊力以達到必要的密封比壓，可使填（tián）料產生彈塑性變形以減小間隙。由於軸表麵總是有一定的粗糙（cāo）度，它與填料不可能達到理想接（jiē）觸，必然有微小的間隙存在，這樣就形成無數（shù）個“迷宮”。這些微細曲折的間隙對介質多次節流而起到的阻尼作用，以及間隙內滯流邊界層等因（yīn）素所產生的“迷宮效（xiào）應”，導致間（jiān）隙阻塞，實現密封。由此可知，密（mì）封作用是在（zài）介質（zhì）進入填料與泵軸的接觸麵之間的阻塞在間隙內形成的。

　　流（liú）體通過填料密封的泄漏（lòu）有3條（tiáo）途徑：①通過填料與靜止件界麵的泄漏；②通過填料本身的泄漏；③通（tōng）過填料與運動界麵之間的泄漏。流體通過填料與靜止（zhǐ）界麵的（de）泄漏和流體通過靜密封麵的泄漏原理一（yī）樣。流體通過填料本身的（de）泄漏取決於被密（mì）封流體的滲透力和軟填料本（běn）身的內部結構（gòu），編結填料易出現這種泄漏。當介質的滲透力強或介質為氣體時，通過填料的滲透（tòu）泄漏幾乎不可避免（miǎn），但具體的泄漏機製有待進一（yī）步探索。對於絕大多數液體介質，泄漏主要是通過填料與運動件之（zhī）間的界麵進行。對於雜質泵來說，輸（shū）送的介質（zhì）中（zhōng）固體顆粒直徑較大在輸送過程中很難（nán）靠近泵體軸封處的細（xì）小（xiǎo）間隙，所以需要注意的是，當填料密封在腐（fǔ）蝕性（xìng）介質條件下工作腐蝕性液體會滲透到填料中，而當填（tián）料中含有可溶（róng）性腐蝕性的雜質時（shí），細（xì）小顆粒也會隨液體進（jìn）入填（tián）料（liào），這些都會（huì）引起軸材料的磨損，同時還會受到腐蝕。尤其是當構成摩擦副組對的2種材料均為導體時，在電解質溶液中，還有可能發生電偶腐蝕，更加速（sù）了軸的腐蝕破壞。所以，雜（zá）質泵在輸送有毒、腐蝕及貴（guì）重液體時，由於要求泄漏量小，甚至不準漏出，不能采用填料密封。

　　B）機械密封

　　機械密封（fēng）是靠2個經過精密加工的動環和靜（jìng）環的端麵靠彈（dàn）簧沿軸向緊接觸（chù）來達到密封的。（靜環固定，動環與軸一起旋轉）所以又稱端麵（miàn）密封。

　　機（jī）械密（mì）封中（zhōng），動環和靜環（huán）是主（zhǔ）要密封元件，動環和（hé）靜（jìng）環一（yī）般由一軟一硬不同的耐磨（mó）材料（liào）組成，如（rú）石（shí）墨、聚四氟乙烯（xī）對硬質合金、陶瓷、碳化鎢、氮化矽、硌鋼等。動環在彈簧力和液體壓力的作（zuò）用下，壓緊在（zài）靜環上（shàng）達到密封（fēng）的作（zuò）用，調節彈簧壓力的大小，以調節動環與（yǔ）靜環之間的密封程（chéng）度。為防止動環因對（duì）靜環的相對轉動產生（shēng）摩擦而產生的高溫燒壞密封麵（miàn）或使液體汽化而造成動環與靜環之間的幹（gàn）摩擦，所以（yǐ）一般都要（yào）對端麵用液體衝洗冷卻。

　　機械密封雖然密封嚴密（mì）可靠，幾乎不漏（Z多3～5滴/min），但安（ān）裝使用不當，會增大泄漏，減短壽命，甚（shèn）至不如填（tián）料密封；機械密封的（de）壓緊程度（dù）必須按樣本要求，安（ān）裝時要輕拿（ná）輕放，尤其是（shì）摩擦麵（miàn）要保護好，要用棉紙擦。不要用棉絲（尤其是（shì）棉絲有鐵末時易劃傷密封麵）及硬（yìng）的東西擦，手也少擦（cā）；摩擦（cā）麵要幹淨，不能夾（jiá）髒物，安裝（zhuāng）時要塗一點（diǎn）甘油以防（fáng）盤車或（huò）啟（qǐ）動泵時不上液（yè）幹磨；檢查摩擦麵，有否損壞，溝槽，不嚴（yán）重用研（yán）磨修理。研磨要用好的平板（bǎn），8字研磨；旋轉方向，對單彈簧（大彈簧）要注意（yì）彈簧的旋（xuán）轉方向，彈簧擰緊的方向是（shì）對的。尤其是多（duō）級泵，一般一個（gè）左旋，一（yī）個右旋（xuán），不要弄錯；開泵前先（xiān）衝（chōng）洗、冷卻，停泵後再衝洗、冷卻；靜環的缺口對準防轉銷；新的機械密封須有一定的磨合，1～5h開始泄漏（lòu）量較大，磨合後應小於3～5滴/min。如果還泄漏較大應檢查原因，加以消除。

　　機（jī）械密封一般用於易燃易爆，有（yǒu）毒及昂貴的液體中或高溫高壓，極低溫，強腐蝕的液體中（zhōng），這（zhè）一（yī）點正彌補了軟填料密封在雜（zá）質泵應用中的不足。雜質泵（bèng）中（zhōng）不同條件下用不同的機械密封，如雙端（duān）麵（miàn）密封用於腐蝕、高溫、液化氣帶（dài）固體顆粒（lì）及纖（xiān）維、潤滑性能差（chà）的介質；外裝式密封用於粘稠介質以及壓力較低的場（chǎng）合。

　　在（zài）一些情況下機械密封不（bú）宜使用（yòng），如開式葉輪的砂（shā）輪，在葉輪的背麵設有短的輻射狀的背葉片。並且在靠（kào）近前麵和背（bèi）麵的部分，在（zài）泵的端蓋和泵體上安裝更換簡便的（de）襯板，該襯（chèn）板根據其磨損程（chéng）度，可（kě）以在軸的方向朝著葉輪推出。這樣，葉輪和襯板的間（jiān）隙可以不斷保持（chí）得很小，以使泵的性能（néng）經常達到高效率。背葉片不僅起（qǐ）到減輕泵的軸向（xiàng）推力的作用，而其主要目的是借助於離心力來防止粉末（mò）侵入填料箱（xiāng）。在這種情況下，也需在填料箱的裏側注（zhù）入清（qīng）水。得不（bú）到清水時，隻好將泵壓出的液體用過濾器過濾之後使用。

　　C）浮動環密封
　　浮動（dòng）環密封結構與機械密封相比較簡單。泄漏量介於填（tián）料密封和機械密封之間。運轉可靠，但軸向尺寸略大（dà）於其他密封結構。浮（fú）動環密封是利（lì）用浮動環端麵和浮動套端（duān）麵的接觸（chù）來實現軸向密封的。

　　徑向密封是軸套外圓表麵與浮動環內圓表麵形成的狹窄縫隙以產生節流來（lái）密封的。與其他軸封形式相比，浮動環密封有自動調心的優點。因為可以自動調心，所以（yǐ）徑向間隙可以（yǐ）作得相當的小（xiǎo）。浮動環和軸套之間的間隙及間隙長度（dù）是影響泄漏量的重要因素。

　　D）其它密封

　　其他密封形式是根據工作（zuò）環境（jìng）的具體情況而定，這裏隻講幾種形式的密封。

　　1）加小型泵式的密封是在大型泵中使用，大型（xíng）泵體積較大，軸封的結構也（yě）就相應的增大，零件體積的增大會影響泵各零件的加工難度，從而影響到零件的形位公差（chà）及精度，在密封（fēng）方麵其難度較中小型（xíng）泵大。有時大型泵的泄（xiè）漏（lòu）量在有其他形式的軸封（fēng）的情況下也很大，因此可在大型泵的軸封處加一個小型水泵將（jiāng）泄漏的液體排（pái）走。

　　2）在葉輪上加背葉的密封形式，加背葉（yè）既（jì）可以平（píng）衡軸向力，又可以防止固體顆粒進入軸封起到密封的作用，將其應用於泵中還可以使泵結構緊（jǐn）湊，外型簡潔，因此在固體顆粒不大，液體無（wú）腐蝕或（huò）腐蝕性較低的雜質泵中應用。

　　3）隨著科學技術的不斷發展，各種（zhǒng）技術的不斷（duàn）完善，雜質泵性（xìng）能也越來（lái）越優良，它的應用領域（yù）隨之（zhī）拓寬了很（hěn）多。正如本文開（kāi）頭所說，大顆（kē）粒固體介質，高濃度腐蝕性物質及多種物質的混合物已經（jīng）成為雜質泵輸送的主要工作（zuò）對象，這樣單一的密封（fēng）形式由於適合的工況也就慢（màn）慢退出了主流位置，接替它的是集多種密封形式於一體的組合密封形式（shì），它（tā）可以彌補單一密封形式的不足，提高密封部分的使用壽命，適（shì）應各種複雜（zá）的工（gōng）作情況，解決各種物質對泵（bèng）軸的腐蝕，密封情（qíng）況也很令人滿意。所以這種密封適於複雜情況的使用，如長壓重油泵中使用的迷宮-螺旋密封與機械密封組合使封油壓力降低，從而提（tí）高機械密封的（de）使用壽命。

　　4.結束語

　　雜質泵的軸封是整個泵密（mì）封的主要部分，它決定泵能否正常運轉，但各種密封的種（zhǒng）類眾多，正確選擇軸（zhóu）封的形式就要靠（kào）經驗慢慢（màn）積累了。軟填料密封結（jié）構簡單，更換方便，價格（gé）便宜，但消耗功率大，壓（yā）緊力沿軸（zhóu）向分布不均勻，靠近壓（yā）蓋處填料磨損Z快，在雜（zá）質泵中一般適用於密封一般介質。機械密封，性能（néng）穩定，幾乎（hū）不（bú）漏（lòu）（即使泄漏也小於3～5滴/min），壽命長，在使用得當、介質幹淨時，壽命可達10000h。阻力小，消耗功率少，機械效率高。但是結構複雜，價格昂貴，安裝、維修要求技術高。在雜質（zhì）泵中一（yī）般用於易燃易爆，有毒及昂貴的液體中或高溫高壓，極低（dī）溫，強腐蝕的液體中。浮動環（huán）式（shì）由於尺寸較大，入口壓力大，輸送液體溫度高的泥漿泵可采用。其他形式密封中尤以組合式密封應用（yòng）廣泛，它密封效果（guǒ）好，使用（yòng）範圍廣，在各種複雜（zá）機械廣泛應用的今天越來越被人（rén）們所重視，隨著（zhe）科學技術的不斷發展，組合式密封必將得到發展。