一百多年來(lái)，人們利用填料等各種密封材料，不斷減少液體沿主軸從泵殼泄漏。盡管現(xiàn)代工藝中使用了液泵，但最古老的密封設(shè)計(jì)——填料函仍然被廣泛使用，因?yàn)樗某跏汲杀据^低且為工廠工作人員所熟悉。

然而，由于環(huán)境問(wèn)題，填料密封的使用逐漸變得不可接受，特別是對(duì)于現(xiàn)代工藝中常見(jiàn)的高腐蝕性液體。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，越來(lái)越多地采用機(jī)械密封代替填料密封。

密封的基本要素

機(jī)械密封是利用兩個(gè)平面相互摩擦的原理來(lái)達(dá)到密封的目的。旋轉(zhuǎn)密封面安裝在液泵主軸上，固定密封面安裝在密封壓蓋內(nèi)。由于一個(gè)密封面是運(yùn)動(dòng)的，而另一個(gè)密封面是靜止的，因此這種類(lèi)型的密封稱(chēng)為動(dòng)態(tài)密封。

圖1

旋轉(zhuǎn)表面與靜止表面之間的密封是決定密封性能的最關(guān)鍵因素。

基本機(jī)械密封如圖1所示，其中有4個(gè)泄漏路徑需要密封：

1、密封面之間的通道；

2、旋轉(zhuǎn)面與主軸之間的通道；

3、固定面與壓蓋之間的通道；

4. 壓蓋和填料函之間的通道。

后兩個(gè)泄漏路徑通常是靜態(tài)密封的，因?yàn)閮蓚€(gè)部件之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這部分密封通常稱(chēng)為第三密封，其密封材料是與過(guò)程液體相容的墊片或O型圈。

在較舊的密封設(shè)計(jì)中，位于旋轉(zhuǎn)表面下方的二次密封具有一定的間隙，并且可以在主軸上來(lái)回移動(dòng)，這很容易出現(xiàn)磨損和過(guò)早失效。然而，在較新的密封設(shè)計(jì)中，輔助密封是固定的，因此可以避免主軸上的磨損和腐蝕問(wèn)題。

液泵正常工作時(shí)，由于填料函內(nèi)液體產(chǎn)生的壓力，使旋轉(zhuǎn)面與靜止面之間的壓力保持在密封狀態(tài)。在啟動(dòng)和停機(jī)過(guò)程中，填料函內(nèi)的壓力由彈簧產(chǎn)生的壓力來(lái)維持（甚至可以用彈簧壓力代替）。

大多數(shù)機(jī)械密封設(shè)計(jì)使用較軟的材料來(lái)制造旋轉(zhuǎn)表面，以便其旋轉(zhuǎn)并摩擦較硬的固定表面。多年來(lái)，最常見(jiàn)的組合使用碳材料作為旋轉(zhuǎn)表面，在陶瓷固定表面上運(yùn)行。這種材料仍然很常用，但固定表面由不銹鋼或更硬的材料制成，例如碳化鎢或碳化硅。

無(wú)論使用什么材料，接觸表面之間都必須保持一層液體薄膜以提供潤(rùn)滑。然而，在填料函中，彈簧載荷和液體壓力的結(jié)合可以使密封面之間達(dá)到良好的密封效果。但如果密封壓力過(guò)高，則會(huì)影響接觸面之間液膜的形成，導(dǎo)致熱量增加和過(guò)早磨損。如果密封壓力太低，則

密封件制造商不斷致力于提高接觸面的平整度，他們使用特殊的拋光板進(jìn)行研磨。然后，使用帶有單色光源的光柵板進(jìn)行檢測(cè)。從這個(gè)角度來(lái)看，小心處理這些密封接觸表面并嚴(yán)格遵循安裝說(shuō)明以確保密封表面得到適當(dāng)保護(hù)和正確就位非常重要。