选择盘根时,盘根的宽度应等于或大于H值1-2毫米。盘根可以是一圈一圈分开的,相邻两圈的切口应错升1800。为了便于更换,有时盘根可作成整条,在轴上缠绕成螺旋形。 图2.4还表明盘根对轴压紧力沿轴向的变化,靠近压盖5的压力最高,远离压盖5的压力逐渐减小;与压盖5直接相邻的1-2圈,其压力急剧增大,其值约为平均压力的2-3倍。因此,安装盘根时,由左到右从装入第一圈盘根开始,应尽可能压紧,然后一圈一圈逐个压紧,最后才用压盖5压紧,使压力沿轴向的分布尽可能均匀,以保证磨损均匀 (图2.4)。如果从左到右各圈盘根都是很松地装入,完全依靠压盖5最后压紧,那么,由于靠近压盖5的1-2圈压力过大,此1-2圈盘根及轴将很快地磨损。
盘根材料常用浸油石棉和橡胶石棉。此外,根据不同用途,还可用棉纱、夹布橡胶二橡胶环、涂石墨的石棉等。为了密封40℃的油类介质,盘根可用铝箔包石棉;如果用铅板与石棉盘根间隔棍装,还可用作500℃的油类密封。总之,盘根材料主要是非金属的弹性纤维物质,在个别情况下,例如密封浓硫酸,则采用铅丝的金属编织物。
图4中的孔环6可用来注入润滑剂,以润滑摩擦表面;也可用作漏出孔,从轴的左腔或右腔漏到孔环6处的液体,经由漏出孔放掉〔漏到外界),以免左腔和右腔的不同液体互相渗混 (例如轴的左腔是水,右腔是油,两种不同液体就不许渗混)。对于真空密封,孔环6还可用以输入滑油、水或其他有一定压力的密封液,以防止空气漏入真空腔。此外,也可用它输入其他密封液体以助封严,阻止被密封的介质逸出。此时,输入密封液的压力应比被密封介质的压力大1-2大气压。也有些结构并不采用孔环。
图所示为盘根的一种改进结构,盘根填料由橡胶或聚四氟乙烯制成的上密封环3和下密封环4组成,两者间隔排列。上密封环3与壳体接触,下密封环4与轴接触,因此,盘根与轴的接触面积约减小了一半,而且两个下密封环之间有足够的空间贮存滑油,以改善摩擦情况。这种密封装置,密封件对轴的压力沿轴向较均匀。
当密封介质压力较大时(大于12公斤/厘米“),可采用双重盘根密封结构 (图6)。前盘根4用螺钉5调节其紧度,后盘根7用螺帽9调节其紧度。 如果盘根密封长期连续使用,而且摩擦发热较大时,可在盘根箱外设置冷却水套,通水冷却。
图7所示为盘根密封的简化结构。图7( a)用两片橡胶环4作为盘根,既简单又易于制造,如果用此作为真空密封,则宜经孔环3加入蓖麻油。图7(b)为常用螺旋开关的密封结构,填料7可采用浸油石棉绳,因拧开关的转速极低,故开关的密封压力可达巧。公斤/厘米以上。
上述各种盘根密封,其密封质量往往取决于压盖的压紧程度:压盖压得太紧,则磨损很快,而且摩擦功率很大,压得太松,则易渗漏。压盖的压紧力,通常取决于操作者的经验。在图2. 8中使用弹簧结构,其压紧力为常数(取决于弹簧3),此类结构常用作往复运动的封严,有时也用于旋转密封。橡胶密封环5的锐边应指向被密封介质,这样,密封介质的压力将有助于封严。
图2.9所示为用弹簧压紧橡胶填料的水泵密封。由传动轴1带动水泵叶轮10旋转,轴1的左腔为滑油腔,右腔为水腔,两腔之间装有三个橡胶密封件7,用两个弹簧4压紧封严。为了润滑橡胶密封件7的摩擦表面,由孔环6加入黄油。这种密封装置可完全防止油腔与水腔互相渗漏。
若在环槽中放置橡胶圈,即成简单的填料密封(图2.1的,这种密封结构的摩擦力小,成本低,而且所占空间很小。橡胶圈用于旋转密封时,其尺寸设计完全不同于用作固定密封
或往复运动密封,因为旋转轴与橡胶圈之间摩擦发热很大,而橡胶却有一种特殊的反常性能,即:若橡胶在拉伸应力状态下受热,则橡胶不但不是受热膨胀,相反,而是急剧地收缩。因此,密封旋转轴用的橡胶圈,其内径应略大于轴的外径,而不是象普通设计中那样小于轴的外径。一般取橡胶圈外径的压缩量为橡胶圈直径的4-v5%,这个数值由橡胶圈外径大于相配槽的内径来保证。当摩擦发热引起橡胶圈收缩时,刚好达到密封的目的,而不至过分。
这种橡胶圈密封不能用于高速。例如,当轴直径为30毫米时,其最大极限速度为3米/秒。
橡胶圈断面可为圆形、方形、三角形或“X”形(图2.10)0常用的是圆形,但“X”形较理想,因它有两道接触面密封,而且在两道接触面之间可贮存滑油。
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