齒輪泵軸及密封技術概況
來源：圓弧齒輪泵-導熱油泵 發布時間：2012/2/21 11:01:50
齒輪泵軸封技術概況
近年來,世界泵業在密封技術的研究和開發方面所取得的成就十分顯著，主要是在新密封技術、密封產品和齒輪泵密封系統三個方面有了很大的進展。
齒輪泵填料密封作為泵的傳統密封結構，由于其有一定量的泄漏和在高速下效果差等問題，使用領域日益縮小。但近年來隨著石棉繩的逐步淘汰，在填料密封技術方面也取得了一些新的進展。例如，壓縮填料密封目前在整個英國工業領域正顯示其強大的生命力。這類合成纖維、陶瓷以及聚四氟乙烯等材料制成的低磨擦的壓縮填料比石棉填料具有更好的化學適應性、耐磨能力、耐高溫以及更長的使用壽命，而且價格也不高。
目前，齒輪泵機械密封在齒輪泵密封市場上占據的份額越來越大，各種新設計的機械密封對市場份額的增長起了很大作用。為突出的是集裝式密封。這種密封易于安裝和維護，又安全可靠，但價格相當昂貴。另一種引人注目的機械密封是剖分式密封，這種密封不需拆卸泵就可以進行更換。再有就是熱流體動壓密封、備用密封以及不對稱成型金屬波紋管密封等新結構。此外，串聯式密封和雙端面機械密封結構與一種沖洗系統配合使用時，防止了危險物質的泄漏并允許輸送磨蝕性介質。預計今后機械密封的發展很可能集中在采用“上游式泵送密封”和“磁性流體密封”或者類似技術來提高密封系統功能的完整性。“上游式泵送密封”是一種利用各種密封面流槽將密封面低壓側(下游)的少量泄漏流體泵送回高壓側(上游)的新概念。而“磁性流體密封”是從航天工業項目中派生的新技術，具有無泄漏和不磨損的特點。
上游式泵送密封
上游式泵送密封的原理是動水壓力和靜水壓力相平衡。有卡環、彈簧和主密封環的密封端是靜止部件，與之相配的轉動密封環上有螺旋槽。槽型是一系列凹進的對數螺線。螺旋槽外圈未開槽的部分稱作密封壩。當施加壓力時，在密封面上產生的是靜水壓力，而且當配對密封環靜止或轉動時都會產生這種力。動水壓力只在轉動時才產生。轉動時螺旋槽起到決定性作用，它可以充當一個壓力形成裝置。當阻擋液進入螺旋槽中時，就被引到外徑處，在此處受到密封壩的阻力。壓力的增大使得撓性安裝的端面能夠竄動，從而調整密封間隙。一種“泵-節流閥”原理在起作用，形成了非接觸運行方式，同時使被抽送液體從低壓區進入高壓區?？刂泼芊膺\行的力是軸向的。張開力是螺旋槽產生的壓力與端面兩側的壓力降之和，而閉合力是作用在端面后部的系統壓力與彈簧力之和。如果由于受到干擾而使密封間隙縮小，液膜內的力就會明顯增大。同樣，如果密封間隙增大，那么液膜內的力就會減小。在這兩種情況下，原來的間隙很快會重新恢復。與單純靜壓型密封不同的是，上游式泵送密封既有動壓又有靜壓，因此與轉速和壓力都有關。而靜壓型密封是通過壓力形成密封間隙，因而與轉速無關。
“上游式泵送密封”是一種利用各種密封面流槽將密封面低壓側(下游)的少量泄漏流體泵送回高壓側(上游)的新概念。它是串聯密封和雙端面密封之間的一種混合結構。在結構和工作原理上，看上去像是一種在兩個端面之間具有一種低壓阻擋液的備用端面密封結構。在功能方面，它起雙端面密封的作用。主密封中的泵送機理是這樣的：密封中產生的壓力從低壓阻擋區到高壓介質端形成微弱的泵送能力。普通型端面主密封由一種小容量高壓“齒輪泵”—上游式泵送密封所取代。這種“泵”將少量的阻擋液沿著通常由機械密封密閉的通路推進，并且送入密封腔內。由于密封腔所處的壓力高于阻擋液，因此這種密封被看作是向上游進行泵送。上游式泵送密封可以適用于有毒和危險介質、磨料性介質和渣漿、潤滑性差的各種介質以及高PV值的場合。符號PV是密封制造商和用戶常用的表達式，用來表示在給定液體中端面材料組合的壓力—速度極限。高速泵通常屬于高PV值的使用條件，由于雙端面密封需要較高的緩沖液壓力，因而采用雙端面密封會使情況變得更壞。長期以來，高速泵工業一直受到高PV值的困擾。上游式泵送密封基本上是非接觸運行，因而完全消除了PV值的分量。由于不需要比密封腔壓力高的阻擋液壓力，上游式泵送密封為高速泵工業擺脫困境提供了一條有效的途徑。
近年來,世界泵業在密封技術的研究和開發方面所取得的成就十分顯著，主要是在新密封技術、密封產品和齒輪泵密封系統三個方面有了很大的進展。
齒輪泵填料密封作為泵的傳統密封結構，由于其有一定量的泄漏和在高速下效果差等問題，使用領域日益縮小。但近年來隨著石棉繩的逐步淘汰，在填料密封技術方面也取得了一些新的進展。例如，壓縮填料密封目前在整個英國工業領域正顯示其強大的生命力。這類合成纖維、陶瓷以及聚四氟乙烯等材料制成的低磨擦的壓縮填料比石棉填料具有更好的化學適應性、耐磨能力、耐高溫以及更長的使用壽命，而且價格也不高。
目前，齒輪泵機械密封在齒輪泵密封市場上占據的份額越來越大，各種新設計的機械密封對市場份額的增長起了很大作用。為突出的是集裝式密封。這種密封易于安裝和維護，又安全可靠，但價格相當昂貴。另一種引人注目的機械密封是剖分式密封，這種密封不需拆卸泵就可以進行更換。再有就是熱流體動壓密封、備用密封以及不對稱成型金屬波紋管密封等新結構。此外，串聯式密封和雙端面機械密封結構與一種沖洗系統配合使用時，防止了危險物質的泄漏并允許輸送磨蝕性介質。預計今后機械密封的發展很可能集中在采用“上游式泵送密封”和“磁性流體密封”或者類似技術來提高密封系統功能的完整性。“上游式泵送密封”是一種利用各種密封面流槽將密封面低壓側(下游)的少量泄漏流體泵送回高壓側(上游)的新概念。而“磁性流體密封”是從航天工業項目中派生的新技術，具有無泄漏和不磨損的特點。
上游式泵送密封
上游式泵送密封的原理是動水壓力和靜水壓力相平衡。有卡環、彈簧和主密封環的密封端是靜止部件，與之相配的轉動密封環上有螺旋槽。槽型是一系列凹進的對數螺線。螺旋槽外圈未開槽的部分稱作密封壩。當施加壓力時，在密封面上產生的是靜水壓力，而且當配對密封環靜止或轉動時都會產生這種力。動水壓力只在轉動時才產生。轉動時螺旋槽起到決定性作用，它可以充當一個壓力形成裝置。當阻擋液進入螺旋槽中時，就被引到外徑處，在此處受到密封壩的阻力。壓力的增大使得撓性安裝的端面能夠竄動，從而調整密封間隙。一種“泵-節流閥”原理在起作用，形成了非接觸運行方式，同時使被抽送液體從低壓區進入高壓區?？刂泼芊膺\行的力是軸向的。張開力是螺旋槽產生的壓力與端面兩側的壓力降之和，而閉合力是作用在端面后部的系統壓力與彈簧力之和。如果由于受到干擾而使密封間隙縮小，液膜內的力就會明顯增大。同樣，如果密封間隙增大，那么液膜內的力就會減小。在這兩種情況下，原來的間隙很快會重新恢復。與單純靜壓型密封不同的是，上游式泵送密封既有動壓又有靜壓，因此與轉速和壓力都有關。而靜壓型密封是通過壓力形成密封間隙，因而與轉速無關。
“上游式泵送密封”是一種利用各種密封面流槽將密封面低壓側(下游)的少量泄漏流體泵送回高壓側(上游)的新概念。它是串聯密封和雙端面密封之間的一種混合結構。在結構和工作原理上，看上去像是一種在兩個端面之間具有一種低壓阻擋液的備用端面密封結構。在功能方面，它起雙端面密封的作用。主密封中的泵送機理是這樣的：密封中產生的壓力從低壓阻擋區到高壓介質端形成微弱的泵送能力。普通型端面主密封由一種小容量高壓“齒輪泵”—上游式泵送密封所取代。這種“泵”將少量的阻擋液沿著通常由機械密封密閉的通路推進，并且送入密封腔內。由于密封腔所處的壓力高于阻擋液，因此這種密封被看作是向上游進行泵送。上游式泵送密封可以適用于有毒和危險介質、磨料性介質和渣漿、潤滑性差的各種介質以及高PV值的場合。符號PV是密封制造商和用戶常用的表達式，用來表示在給定液體中端面材料組合的壓力—速度極限。高速泵通常屬于高PV值的使用條件，由于雙端面密封需要較高的緩沖液壓力，因而采用雙端面密封會使情況變得更壞。長期以來，高速泵工業一直受到高PV值的困擾。上游式泵送密封基本上是非接觸運行，因而完全消除了PV值的分量。由于不需要比密封腔壓力高的阻擋液壓力，上游式泵送密封為高速泵工業擺脫困境提供了一條有效的途徑。
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