密封盘根介绍和使用

“ 盘根作用 材质 选用 使用方法。”

第一部分 了解盘根

01

盘根概念

盘根也叫填料，通常由较柔软的线状物编织而成，通过截面积是正方形的条状物绕在泵轴上填充在密封腔体内,从而实现密封。

填料密封最早是以棉麻等纤维塞在泄漏通道内来阻止液体泄漏，主要用作提水机械的轴封。由于填料来源广泛，加工容易，价格低廉，密封可靠，操作简单，所以沿用至今。 现在盘根经过不断的材料革新，性能大大提高 ，被广泛用于离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封、活塞泵、往复式压缩机、制冷机的往复运动轴封，以及各种阀门阀杆的旋动密封等。

02

盘根工作原理

盘根填料的密封原理主要取决于迷宫效应和轴承效应。

迷宫效应：轴表面在微观情况下并不平整，与盘根只能部分贴合。所以盘根和轴之间存在微小的间隙，就像迷宫一样。介质在迷宫被多次截流，从而达到密封作用。

轴承效应：在盘根填料和轴之间会存在着一层薄薄液膜，使盘根填料和轴类似于滑动轴承，起到了一定的润滑作用，从而避免了盘根和轴的过度磨损。

03

盘根填料对材料的要求

由于受密封介质的温度、压力、PH以及设备的线速度、表面粗糙度、同轴度、径跳、偏心等因素，就要求盘根材料具有以下特点：

1、有一定的弹塑性；

2、化学稳定性；

3、不渗透性；

4、自润滑性；

5、耐温性；

6、拆装方便；

7、制造简单，价格低廉。

上述材料特性直接影响着盘根填料的密封性能和使用寿命，而能完全符合上述所有性能的材料很少，所以获取优质的密封材料和提高其材料性能，一直是密封领域研究的重点。

04

盘根填料的形式和特点

据使用条件和环境的不同，不同的编制形式对密封的性能和受用寿命有着直接的影响。盘根编制填料主要采用的编制形式有：发辫编织、套层编织、穿心编制、夹心编制等。

盘根的编制形式和特点如下：

1、发辫编织：发辫编织是用八个锭子在二轨道上运行编织，在四角和中间没有绒芯，只用于小断面填料，但断面尺寸大将会出现填料外表花纹粗糙，结构松弛，致密性差的缺点

2、套层编织：根据盘根规格决定套层，一般编织1~4层，中间没有绒芯，套层填料致密性好，密封性强，但由于是套层，层间没有纤维相连容易脱层，故多用于静密封或低速设备。

3、夹心编织：夹心编制是以橡胶或金属为芯子，纤维在外，一层套一层的编织，层数按需要而定，类似于套层编织，夹心编织致密性较好，强度高，弯曲性能好，密封性好，但与套层结构一样，表面层磨损后就容易脱落，一般用于泵、阀，极少用于往复设备。

4、穿心编制：断面呈方形，表面平整，弹性和耐磨性好，强度高，致密性好，与轴接触面比发辫式大且均匀，纤维间空隙小，所以密封性好，表面层磨损后整个填料不会松散，使用寿命长，是一种比较先进的编织结构。

在选用盘根时，要根据设备的具体工况来选择盘根的编织形式，才能使盘根发挥出应有的密封性能。

05

盘根填料的分类、组成

由于工况条件的不同，盘根填料的种类也非常的繁多。为了更好的区分和选用盘根，我们通常按盘根填料的主体密封基材的材质将盘根填料分为：

1、天然纤维类盘根：主要有天然棉、麻、毛等为密封基材的盘根。

2、矿物纤维类盘根：主要有石棉类盘根等。

3、合成纤维类盘根：主要有石墨类盘根、碳纤维类盘根、聚四氟乙烯类盘根、Kevlar类盘根、亚克力夹硅胶型纤维盘根等。

4、陶瓷和金属纤维类盘根：主要有：碳化硅盘根、碳化硼盘根、中碱玻璃纤维盘根等，由于单一的纤维材料都或多或少存在一些材料本身所具有的缺点，采用单一的纤维来编织盘根，由于盘根纤维间存在着空隙，容易也引起渗漏，同时有些纤维的自润滑性差，摩擦系数大，所以要浸渍一些润滑剂、填充剂及特种添加剂等。来提高填料的致密性和润滑性，如：混有石墨粉的矿物油或二硫化钼润滑脂，还有滑石粉、云母、甘油、植物油等

盘根包含的种类：

1.聚四氟乙烯盘根 2.芳纶盘根 3.石墨盘根 4.芳纶浸黑四氟盘根 5.芳纶浸白四氟盘根 6.白苎麻盘根 7.四氟加预氧丝盘根 8.膨胀柔性石墨盘根 9.石墨加镍丝盘根 10.碳纤维加石墨盘根 11.陶瓷纤维盘根 12.白四氟盘根 13.白四氟浸硅油盘根 14.白四氟加胶心盘根 15.亚克力盘根 16.黑四氟盘根 17.黑苎麻盘根

06

盘根的判断和选用

盘根的好坏，外观和强度的判断，看看外观色泽是否光滑，石墨盘根色泽黑亮，用手轻轻折弯会不会有石墨削落下，差的石墨盘根会有石墨削掉下来。石墨盘根主要应该看石墨的含碳量和里面加的金属丝，石墨的含碳量最好的一般在98%以上，金属丝最好的是加的镍丝的，一般这些从表面看不出来，需要进行化验盘根的好坏主要看材质和做工，好的石墨盘根色泽亮丽、黑亮，且轻轻折弯不易断裂.

盘根的好坏，外观和强度的判断，看看外观色泽是否光滑，石墨盘根色泽黑亮，用手轻轻折弯会不会有石墨削落下，差的石墨盘根会有石墨削掉下来。石墨盘根主要应该看石墨的含碳量和里面加的金属丝，石墨的含碳量最好的一般在98%以上，金属丝最好的是加的镍丝的，一般这些从表面看不出来，需要进行化验盘根的好坏主要看材质和做工，好的石墨盘根色泽亮丽、黑亮，且轻轻折弯不易断裂.

盘根选型，需要根据不同设备密封部位的介质、压力、温度、速度等工况条件，选择适宜型号，才能保证密封效果，还需要了解各种材质盘根的技术特性。如果不了解，很容易造成失误，引起泄漏，严重了会造成人力物力的损失。例如低温盘根用在高温设备上，耐碱的盘根用在酸性介质上，低压盘根用在高压设备上等等。盘根选型可参考下面几个图表。

往复泵中，填料箱内的两端和中间还应放入导向环，以保持其同心运动和受柱塞的重力。

安装填料环后，扭紧螺栓。为了在每个螺母上获一至的压力，建议用扳手或相关的计量装置紧固螺母注意：此时装置如果处于无泄漏状态，可能引起盘根燃烧。建议慢慢扭紧螺栓直至泄漏量达到允许范围。

选择合适的盘根，用切割机械精确割下所需长度的盘根环，如无盘根切割机械，则根据盘根长度L=(轴径d+盘根宽s)X1．07X丌来进行切割， 一般旋转轴上，用90°直切割， 阀门上用45°的切割。决不要试图用盘根环绕填料箱来确定长度。或者将盘根环绕在跟阀杆相同O.D.的一根管上，将其紧紧压制，但不可拉伸盘根。然后将其切割成样环，并检验其是否能正确填充空间， 并且保证其接口处没有空隙。然后可以用样环作为标准切割其他填料环。如果这些成品在平面上完成，如果盘根柔软或容易变形，可根据样环制作一条小带子，再跟根据绳子来制作剩下的填料环。

当盘根用于阀门时，盘根截面和阀的空间一样，最好是预压环：当用于泵时，盘根截面和阀的空间(约0.3mm-0.6mm)使轴和盘根有一泄露间隙，有利于润滑和散热。一次安装一枚填料环，确信每根填料没有粘上尘土或其它碎片。如果需要，填料环应当与使用在阀杆上同样的清洁润滑油加以润滑。交错安装每根填料环成90°。环于轴向慢慢拉开，径向的距离以能使环装到轴上即可，使用专业填充工具紧固每根填料环。当足够填料环安装完成后，对阀门直到格兰伸到填料箱25％的盘根厚度，对泵则需要50％的盘根厚度。用随动件将其封闭，使用随动件可以增加紧密程度。请记住，随动件只是做为一种补充；可以保证全部填料环适当的位置，避免盘根移动。

04

旋转式和往复式泵启动

运转前，先在无负荷状态下试运转，观察有无异常情况，然后正式开车，细心观测，有无压的不实或过紧，而造成严重泄露或烧坏填料的现象。泵启动时的关键在于确信其在开始时泄漏。如果一开始将盘根紧固至无泄漏状态，则会灼伤填料导致泄漏。

在安装填料环之后，扭紧螺栓，并确认料盖与填料箱面正确接合。一旦开始紧固螺栓，要确保各个螺栓均匀受力。

如果应用一个外部润滑系统，在启动前应确信其能正确运行。

启动时允许高泄漏率。在这过程期间，盘根安位并开始起作用。

运转约15-30分钟之后，再次紧固螺栓直至泄漏达到允许范围。推荐泄漏量8-10点/分钟。四氟乙烯 填料应允许更大流量来导出热能以减少热膨胀。

05

阀门启动

大多情况，阀设计为零泄漏。为了达到这种要求，必须参照阀门压力给于填料完全的紧固力。

严格按照泵用盘根安装指南来操作；

前后旋转阀门栓以确保其旋转自如；

运转前检查阀门，如发现渗漏，参照相关的安全维修程序及厂商建议进行适当调整。

第二部分 密封盘根（填料）安装

01

安装前的准备

去除旧填料检查填料箱是前期安装准备的关键之处，配填料前先将旧填料用专用工具全部取出，把填料箱擦干净

观察填料箱各部位有无损伤偏心等缺陷，损伤的阀杆，轴套和填料箱都能影响盘根性能。

检查其他部件是否还可应用。换掉所有破损部件。

02

选择合适的盘根

在挑选盘根时必须考虑到两件事。

工况要求与盘根性能应相吻合。可根据相关技术数据来选择最能符合要求的盘根。

必须根据密封要求正确选择盘根尺寸。为了确定横截面，请用以下公式测算：横截面=（填料箱直径-阀杆直径）/2 有损伤的装置可能需要稍大横截面的盘根，以此来弥补损伤。

03

密封盘根的切割和安装