摘要:簡述傳統(tǒng)盤根密封在做出很多改進(jìn)后仍未根本解決的七種缺陷;介紹了美國型層狀剪切式密封材料的構(gòu)成、特點(diǎn)、適用范圍、工作原理以及替代傳統(tǒng)盤根密封的方法,歸納了它在應(yīng)用中取得的效果,具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞: 新型密封材料;替代;傳統(tǒng)盤根密封
盤根密封有長年的應(yīng)用歷史,具有價(jià)格低、安裝維護(hù)簡單等特點(diǎn),但也存在以下缺陷:一是泄漏量較大;二是自動(dòng)補(bǔ)償能力差,需要經(jīng)常緊固調(diào)整;三是摩擦嚴(yán)重,散熱性差,一般要進(jìn)行沖洗冷卻;四是軸(軸套)表面的磨損嚴(yán)重,須對軸套經(jīng)常加以更換或外表面修復(fù);五是對軸的振動(dòng)和偏擺比較敏感,經(jīng)常因振動(dòng)等原因?qū)е滦孤?六是因摩擦而引起的功率損耗比較嚴(yán)重;七是各類設(shè)備所需的盤根種類和規(guī)格不一,庫存量較大。
美國CHESTERTON公司研制的CMS-2000型層狀剪切式密封材料(以下簡稱 )突破了傳統(tǒng)的盤根密封模式,可作為傳統(tǒng)盤根密封的較好替代品,它能避免傳統(tǒng)盤根密封的缺點(diǎn),從而提高密封可靠性,延長其使用壽命。
CMS-2000是由高密度石墨、純合成纖維、PTFE和獲專利的有機(jī)密封劑組成的膠泥狀混合物,具有摩擦系數(shù)低、混合體之間分子吸引力小的特點(diǎn),適用于、線速度低于10m/s的場合,而且對水基介質(zhì)和大部分化學(xué)介質(zhì)都較適用。
其工作原理是利用該材料摩擦系數(shù)低、混合體之間分子吸引力小的特點(diǎn)。軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),中的纖維會(huì)纏繞在軸上,并隨軸同步旋轉(zhuǎn),使得靠近軸的部位形成一個(gè)“旋轉(zhuǎn)層” 。此“旋轉(zhuǎn)層”和軸保持相對靜止,起到了對軸(軸套)外表面的保護(hù)作用,避免了軸套的磨損。隨著“旋轉(zhuǎn)層”厚度的漸增,纖維的纏繞能力將逐漸減小,未與軸纏繞的部分材料將與填料箱內(nèi)表面保持相對靜止,形成一個(gè)“靜止層” ,使軸和密封腔內(nèi)壁大約中間位置的 發(fā)生內(nèi)部層狀剪切。密封面實(shí)際上在“旋轉(zhuǎn)層”和“靜止層”之間,而非傳統(tǒng)填料密封那樣,在軸 (軸套) 外表面和盤根之間。
傳統(tǒng)盤根密封改為 密封的方法簡單,操作方便。可去掉盤根密封的封水環(huán),然后加工一個(gè)專用接頭,一端連接密封腔原來的冷卻水入口,另一端連接專用的 注入槍的出口,用注入槍注滿即可。
將部分使用盤根密封的循環(huán)水泵改造為密封。經(jīng)長期考察,該材料相對于傳統(tǒng)盤根密封在以下方面效果明顯。
1、泄漏量減少。使用盤根密封時(shí),總有少量泄漏,污染環(huán)境,浪費(fèi)資源。改造后,經(jīng)年多觀察未發(fā)現(xiàn)明顯泄漏。
2、維護(hù)工作量減少。原來每隔一段時(shí)間須對盤根加以緊固調(diào)整,甚至要停機(jī)更換;而密封僅需偶爾維護(hù),或在不停機(jī)狀態(tài)下,通過補(bǔ)充填加來實(shí)現(xiàn)。
3、可反復(fù)使用,不影響性能。盤根使用時(shí)間過長會(huì)因磨損嚴(yán)重而更換;而可重復(fù)使用,效果如初,從而節(jié)約了材料費(fèi)用。
4、節(jié)電效果好。使用盤根密封對軸的功率損耗較大,一般為總功耗的5%~10%,而CMS-2000一般在2%~3%左右。如我廠改造的200S63離心式水泵,在使用盤根密封時(shí),工作電流達(dá)98~100A,而改用CMS-2000后,工作電流降低到88~90A,效果明顯。
5、節(jié)水環(huán)保。盤根密封一般用冷卻水降溫,而冷卻水的流失不僅污染環(huán)境,還會(huì)浪費(fèi)大量水。CMS-2000由于摩擦系數(shù)低,不需要配備冷卻裝置,因而可收到節(jié)水和環(huán)保的效果。
6、對軸或軸套實(shí)現(xiàn)真正的零磨損。由于盤根密封是靠盤根在軸向緊固時(shí)對軸產(chǎn)生的徑向“抱緊力”實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)軸的密封,因而摩擦力大,對軸(軸套)和盤根的磨損較嚴(yán)重;由于材料與軸套外表面無相對旋轉(zhuǎn),摩擦的是材料內(nèi)部的“旋轉(zhuǎn)層”與“靜止層” ,因而使用期再長,軸套表面也不會(huì)有磨損。另外,即使軸套外表面嚴(yán)重磨損,也不會(huì)影響該材料的正常使用。
7、品種單一,可大幅度降低庫存。因?yàn)楸P根有許多種類和規(guī)格,所以要有較大的庫存;
CMS-2000品種單一,一般為黑色膠泥狀物體,可用于各種軸徑和密封腔以及大部分介質(zhì),故可大大降低庫存種類和數(shù)量。
CMS-2000作為一種新型密封材料,雖然價(jià)格較貴,首次填充成本較高,但由于它具有以上諸多優(yōu)點(diǎn),可以完全替代現(xiàn)有的盤根密封,長遠(yuǎn)角度出發(fā),仍具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
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