組合軟填料密封的設計

　　填料腔體內填充一種優良的密封軟材料，它是由碳纖維、高純度石墨、聚四氟乙烯、有機密封劑等組成。它耐熱-18℃～200℃，最大壓力0.7Mpa，最大線速度8m/s，耐腐蝕性強，適用介質PH值范圍4～13，主要適用于水介質。這種軟填料狀態為膠泥狀，摩擦系數低、混合體之間分子吸引力小。

　　在軸的運轉過程中，填料中的纖維會纏繞在軸上，并隨軸一起轉動，形成一個“旋轉層”，此“旋轉層”起到了保護軸或軸套的作用，避免了軸套磨損，減小了動力消耗;隨著“旋轉層”直徑的逐漸增大，軸對纖維的纏繞能力將逐步減弱，沒有與軸纏繞，并且與填料腔內壁保持相對靜止，在填料腔內形成一個“剪切層”，此時相對旋轉運動的摩擦剪切區域就存在于填料中間而不是存在于填料與軸之間。另外在注入的填料兩端壓入聚四氟乙烯編結填料，利用此編結填料端環將混合軟填料壓緊。為了使軸在高速轉動過程中，混合軟填料不被擠壓摔出，特意在填料腔體和壓蓋處設計加工了螺旋槽，值得注意的是填料兩端的螺旋槽方向應互為相反，這樣保證軸旋轉時能產生使混合填料受到向內的泵送作用，有效防止了填料的飛濺。

　　組合填料設計制作完成后，在水泵試驗臺上進行試驗。試驗臺設計工況如下：電機轉速1500r/min，工作壓力1MPa，介質為清水，介質溫度常溫。

　　填料裝填過程按如下操作步驟進行(1)清理填料腔，檢查軸表面是否有劃傷、毛刺等現象，保證軸的粗糙度達到圖紙要求Ra1.6;(2)用百分表檢查軸在密封部位的徑向跳動，其公差應在0.03mm-0.08mm范圍內。(3)裝填時對編結聚四氟乙烯端環最好先取一根與軸同尺寸的木棒，將編結聚四氟乙烯纏繞在木棒上，再用刀切斷，切口最好成45o斜面，用一與填料腔同尺寸的木質兩半軸套，合于軸上將編結填料推入腔的深部，并用壓蓋對木質軸套施加一定壓力，使之預壓縮，注意保持編結填料在腔底部平整。(3)注入混合膠泥狀填必須邊注入邊用木質軸套壓緊，最后再用編結聚四氟乙烯壓在填料腔的外邊，均勻上緊壓蓋，同時用手轉動主軸，使裝填后的壓緊力趨于拋物線分布，然后將壓蓋稍放松，填料裝填完畢。進行運轉試驗，剛啟動運轉時，泄漏情況以間斷滴漏為主，當泄漏增大時，適當調緊壓蓋螺栓。若發熱過大，將螺栓放松一下。運行正常后，泄漏基本停止。試運行60h后，打開填料密封腔觀察，編結聚四氟乙烯端環形狀保持完整，混合軟填料沒有摔出現象，軸上毫無磨損跡象。

　　1、組合式軟填料有效提高了泵的機械效率，減少了對軸的磨損。由于填料壓蓋處可保持長期不滴漏，保護環境。

　　2、維護保養方便，在泄漏量大時，可進行不停工注入填料，延長了泵的連續工作時間，節約了人工和維修的費用。據初步估算節約的能耗每臺泵每年節約上萬元。

　　3、組合式軟填料具有廣闊的應用價值