一、密封理论

　　密封的功能是防止泄漏。造成泄漏的原因有两方面：一是密封面上有间隙;二是密封两侧有压力差。消除或减小任一因素都可以阻止或减少泄漏。但就一般设备而言，消除间隙是防止泄漏的主要途径。

　　1.填料密封机理

　　填料装入填料腔内，经压盖对其做轴向压缩，当轴与填料有相对运动时，由于填料的塑性，使其产生径向力，并与轴紧密接触。与此同时填料中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面间形成油膜。由于接触状态并不是十分均匀，接触部位便出现“边界润滑”状态，称之为“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，起阻止泄漏的作用，此称为“迷宫效应”。这就是填料的机理。显然良好的密封在于维持“轴承效应”和“迷宫效应”，也就是说要维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，造成填料和轴之间干摩擦，最后导致烧轴或出现严重磨损。

　　为此，需要经常对填料的压紧程度进行调整，以便填料中的润滑剂在运行一段时间后流失，同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛，显然，这样经常挤压填料，最终将使浸渍剂枯竭，所以定期更换填料是必要的。此外为了维持液膜和带走摩擦热，有意让填料处有少量泄漏是必要的。一般转轴用填料密封允许泄漏量可参照表1。

　　2.填料尺寸计算

　　填料尺寸可按下列公式计算：

S=(D-d)/2=(1.4～2)d1/2

　　式中D——填料箱内壁直径，单位为mm;

　　d——轴径，单位为mm。

　　经上面公式计算后，进行圆整，然后选择合适的填料。可参照表2。

　　3.柔性石墨填料

　　柔性石墨填料是将天然石墨中的杂质去除，通过氧化处理，使石墨层间膨胀，从而得到柔性石墨的母材——膨胀石墨粒子。其膨胀后体积可达到原石墨体积的80～200倍，然后加工成方形填料。为了便于安装，填料可开方形切口(与轴成45°)，相邻间的切口要错开。轴的表面粗糙度Ra=6.3～3.2μm，对于泵轴的密封，最好低于1.6μm，以免引起填料在工作过程中的过热磨损，填料的总长度为轴径的1.0～1.5倍。安装填料圈应为松动滑动配合，以手感舒适为宜，不宜过紧。最好在配合面上涂上一层润滑油。起动前压盖不宜压的太紧，起动后再慢慢调整压盖螺栓至“不漏”或“微漏”即可。

　　4.填料的合理装填与使用

　　1)清洁填料内腔，检查表面是否有划伤毛刺现象。

　　2)用百分表检查轴在密封部位的径向圆跳动量，其公差应在允许范围内。

　　3)填料腔内应涂填料剂或与介质相适应的润滑剂。

　　4)对成卷包装的填料，使用时应先取一根与轴径同尺寸的木棒，将其缠绕在上面，再用刀切断，切口可以是平的，但最好成45°斜面。

　　5)填料应逐根填装，不可一次装填几根。当填料根数为4～8根时，装填时应使接口相互错开90°;两根填料错开180°;3～6根错开120°，以防通过切口泄漏。

　　6)最后一根装完后，应用压盖压紧，但压力不宜过大。同时转动主轴，使装配后的压紧力趋于抛物线分布。然后略微松动一下压盖，装填即算完毕。

　　7)进行运转试验，以检查是否达到密封要求和验证发热程度。若不能密封，可将填料压紧一些;若发热过大，将它放松一些。

　　8)应经常检查泄漏情况，如发现泄漏超过允许值时，应及时压紧调整。

　　9)轴的磨损、弯曲、偏心是造成泄漏的主要原因。应定期检查轴承的使用情况，并尽可能将填料装在轴承不远处，轴的允许径向圆跳动量最好在 以下。 

　　10)软硬不同的填料使用时会有良好的效果，但装填时硬填料应在深部，软填料应在压盖附近。

　　11)填料应定期更新。拆装时应注意不得划伤填料箱内壁和轴的表面。

　　12)当填料与填料腔尺寸不符时，严禁用锤子把填料敲扁。

二、实际应用

　　1.事实分析

　　生产实践中，经常出现蝶阀轴头泄漏的情况。无论填料的形式和结构有多大区别，都可以归结为以下几点原因：

　　1)轴及填料箱内腔的表面粗糙度没有达到图样要求。

　　2)填料本身允许有一定的泄漏量(参照上述密封理论)。

　　3)填料箱内腔和轴表面所涂润滑剂不均匀。

　　4)装填时敲击使填料变形。

　　5)装填顺序有问题，不符合软填料在压盖附近，硬填料在深部的要求。但如果采用艾志厂家所提供的装填方法，最外圈填料的作用应为抗磨损作用，那么软填料应适当的再增加1～2圈。

　　2.解决方案

　　根据以上分析的原因，下面提出几种解决方案，并通过试验手段验证最佳方案。

　　(1)方案一仍旧采用原来的结构形式，但需要提高关联件的表面粗糙度，要求将轴及填料箱的表面粗糙度都提高到3.2μm以上，另在理论计算的基础上，适当增加填料的圈数。填料装填时，严格按照正确的装填方法进行装填，如图1所示。

　　(2)方案二若方案一不能达到密封，或者很难达到密封，可在填料的最外层加一合适尺寸的橡胶圈，试验密封效果，如图2所示。

　　(3)方案三采用双层密封，如图3所示，并采用图示装置进行试验，图中填料1可采用普通填料，可以随时更换，填料2采用优质填料，装填好后尽量不更换，并通过计算，选择合理调整垫片将填料2压好。

三、结论

　　蝶形阀门的轴端密封不仅形式取决于密封材料的选择，更在于它的加工和组装调整精度。