[实用新型]一种填料密封装置

说明书

本实用新型公开一种填料密封装置，包括轴，轴外设有填料密封部件和端盖密封函，所述填料密封部件包括填料组压盖、浮动填料函、O型环、填料压盖和填料，所述填料组压盖与所述端盖密封函连接，组成球形壳体，所述浮动填料函安装在所述球形壳体内；所述O型环设于所述浮动填料函与端盖密封函之间，以对所述浮动填料函提供弹性；所述填料装于所述浮动填料函与轴之间，以对所述轴进行密封；所述填料压盖与所述浮动填料函连接，以将所述填料压紧在所述轴的表面。该填料密封装置利用浮动填料函和O型环对填料进行径向和倾斜补偿，以解决因轴的振动、偏摆和倾斜而导致的填料密封失效的问题。

技术领域

本实用新型总体涉及动设备密封技术领域，更具体地，涉及一种填料密封装置。

背景技术

填料密封又称压紧填料密封，俗称盘根，是最古老的一种密封结构，在我国古代的提水机械中，就是用填塞棉纱的方法来堵住泄漏的。填料密封因其结构简单，价格低廉，密封可靠，所以沿用至今。目前，填料密封主要用于机械行业中的过程机器和设备运动部分等动密封，比如离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机、反应釜的转轴密封和往复式压缩机、制冷剂的往复运动轴封，以及各种阀门阀杆的旋动密封等。

常用的填料密封结构如图1所示，填料密封由填料12装于填料函11内，通过填料压盖13将填料12压紧在轴14的表面。填料12装入填料腔以后，经填料压盖13对它作轴向压缩，当轴14与填料12有相对运动时，由于填料12的塑性，使它产生径向压紧力，并与轴14紧密接触。由于轴14表面总有些粗糙，其与填料12只能是部分接触，而部分未接触。与此同时，填料12中浸渍的密封液被挤出，在接触面之间形成油膜，由于接触状态并不是特别均匀的，接触部位便出现“边界润滑”状态，称为“轴承效应”；而未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜，接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫，起阻止带压介质泄漏的作用，此称“迷宫效应”。由此可见，良好的填料密封在于维持“轴承效应”和“迷宫效应”，也就是说，要保持良好的润滑和适当的压紧。若润滑不良，或压得过紧都会使油膜中断，造成填料12与轴14之间出现干摩擦，最后导致烧轴和严重磨损。为此，需要经常对填料12的压紧程度进行调整，以便填料12中的密封液在运行一段时间流失之后，再挤出一些密封液，同时补偿填料12因体积变化所造成的压紧力松弛。

但在机械设备工作时，轴有较大的振动和偏摆，轴的中心与旋转中心之间将会出现较大偏心。如图2所示，若轴14的中心与旋转中心不重合，偏心距为e，则轴14与填料12之间最大间隙就为2e。间隙圆周的分布像月牙形，月牙形的间隙位置随着轴14的转动而周期性变化，导致填料12密封失效、寿命缩短。因此，对于有较大振动和偏摆的轴14来说，必须对其填料在径向方向进行补偿，否则，会加快填料12磨损，缩短密封寿命，降低密封效果。

同时，当机械设备工作时，轴可能因负荷不均或轴承故障而有较大的倾斜。如图3所示，当轴14发生倾斜时，首先会对填料12进行挤压，导致受压侧填料12磨损加快，同时加重对轴14的磨损，其次会在远离填料受压的一侧形成间隙，使填料12对轴14的有效密封集中在填料12中间的一小部分，这就极大地减少了填料12的有效密封距离。若轴14的倾斜过大，将会使轴14与填料函11和填料压盖13接触磨损。

当轴的振动、偏摆和倾斜同时发生时，会使填料密封在短时间内失效，因此，对于轴有较大的振动、偏摆和倾斜的填料密封，必须对其填料进行径向和倾斜补偿，否则，会更加地加快填料磨损，缩短密封寿命，降低密封效果，严重的将会损坏轴、填料函和填料压盖。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种填料密封装置，该装置可通过浮动填料函和O型环对填料进行径向和倾斜补偿，以解决因轴的振动、偏摆和倾斜而导致的填料密封失效的问题。