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啤嶺機(jī)電設(shè)備(上海)有限公司

盤根填料的密封原理

2025-05-21

一、盤根填料的密封原理

盤根填料的密封原理主要取決于迷宮效應(yīng)和軸承效應(yīng)。

迷宮效應(yīng):軸在微觀下表面非常的不平整,與盤根只能部分貼合,而部分未接觸,所以在盤根和軸之間著微小的間隙,像迷宮一樣,帶壓介質(zhì)在間隙中多次被節(jié)流,從而達(dá)到密封的作用。

軸承效應(yīng):在盤根填料和軸之間會存在著一層薄薄液膜,使盤根填料和軸類似于滑動軸承,起到了一定的潤滑作用,從而避免了盤根和軸的過度磨損。

二、盤根填料對材料的要求

由于受密封介質(zhì)的溫度、壓力、PH,以及設(shè)備的線速度、表面粗糙度、同軸度、徑跳、偏心等因素,就要求盤根材料具有以下特點:

1、有一定的彈塑性;

2、化學(xué)穩(wěn)定性;

3、不滲透性;

4、自潤滑性;

5、耐溫性;

6、拆裝方便;

7、制造簡單,價格低廉。

上述材料特性直接影響著盤根填料的密封性能和使用壽命,而能完全符合上述所有性能的材料很少,所以獲取優(yōu)質(zhì)的密封材料和提高其材料性能,一直是密封領(lǐng)域研究的重點。

三、盤根填料的形式和特點

隨著生產(chǎn)工藝的不斷出現(xiàn),盤根填料的編制形式也逐漸多樣化,根據(jù)使用條件和環(huán)境的不同,不同的編制形式對密封的性能和受用壽命有著直接的影響。盤根編制填料主要采用的編制形式有:發(fā)辮編織、套層編織、穿心編制、夾心編制等。盤根的編制形式和特點如下:

1、發(fā)辮編織

發(fā)辮編織是用八個錠子在二軌道上運行編織,在四角和中間沒有絨芯,編織的產(chǎn)品斷面為方形,其特點是盤根松散,但對軸振動和偏心用一定的補(bǔ)償作用,只用于小斷面填料,但斷面尺寸大將會出現(xiàn)填料外表花紋粗糙,結(jié)構(gòu)松弛,致密性差的缺點。

2、套層編織

套層編織是用8、12、16、24、36、48、60等個錠子在二軌道上編織,根據(jù)盤根規(guī)格決定套層,一般編織1~4層,中間沒有絨芯,套層填料致密性好,密封性強(qiáng),但由于是套層,層間沒有纖維相連容易脫層,故多用于靜密封或低速設(shè)備。

3、夾心編織

夾心編制是以橡膠或金屬為芯子,纖維在外,一層套一層的編織,層數(shù)按需要而定,類似于套層編織,夾心編織致密性較好,強(qiáng)度高,彎曲性能好,密封性好,但與套層結(jié)構(gòu)一樣,表面層磨損后就容易脫落,一般用于泵、閥,極少用于往復(fù)設(shè)備。

4、穿心編制

穿心編織是用8、12、16、24、36、48、60等個錠子在三或四個軌道上編織而成,斷面呈方形,表面平整,彈性和耐磨性好,強(qiáng)度高,致密性好,與軸接觸面比發(fā)辮式大且均勻,纖維間空隙小,所以密封性好,表面層磨損后整個填料不會松散,使用壽命長,是一種比較先進(jìn)的編織結(jié)構(gòu)。

在選用盤根時,要根據(jù)設(shè)備的具體工況來選擇盤根的編織形式,才能使盤根發(fā)揮出應(yīng)有的密封性能。

四、盤根填料的分類、組成和應(yīng)用

由于工況條件的不同,盤根填料的種類也非常的繁多。為了更好的區(qū)分和選用盤根,我們通常按盤根填料的主體密封基材的材質(zhì)將盤根填料分為:

1、天然纖維類盤根

天然纖維類主要有天然棉、麻、毛等為密封基材的盤根。

2、礦物纖維類盤根

礦物纖維類盤根主要有石棉類盤根等。

3、合成纖維類盤根

合成纖維類盤根主要有:石墨類盤根、碳纖維類盤根、聚四氟乙烯類盤根、Kevlar類盤根、亞克力夾硅膠型纖維盤根等。

4、陶瓷和金屬纖維類盤根

陶瓷和金屬纖維盤根主要有:碳化硅盤根、碳化硼盤根、中堿玻璃纖維盤根等,由于單一的纖維材料都或多或少存在一些材料本身所具有的缺點,采用單一的纖維來編織盤根,由于盤根纖維間存在著空隙,容易也引起滲漏,同時有些纖維的自潤滑性差,摩擦系數(shù)大,所以要浸漬一些潤滑劑、填充劑及特種添加劑等。來提高填料的致密性和潤滑性,如:混有石墨粉的礦物油或二硫化鉬潤滑脂,還有滑石粉、云母、甘油、植物油等,還有浸漬聚四氟乙烯分散乳液,并在乳液中加以適量的表面活性劑和分散劑等。特種添加劑通常有鋅微粒、阻隔劑、鉬基緩蝕劑等等,來降低盤根填料對設(shè)備的腐蝕。

隨著科技的發(fā)展,納米技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,納米技術(shù)主要是發(fā)掘了材料本身固有的一些隱含特性,有些特性可以降低或消除材料本省的一些弊端,并發(fā)揮出材料本身所具有的一些卓越特性。在密封行業(yè)中,密封材料的研究和開發(fā)一直是行業(yè) 的尖端技術(shù)領(lǐng)域,經(jīng)國內(nèi)外知名納米研究機(jī)構(gòu)的長期合作,成功開發(fā)出了納米盤根系列,并向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請了發(fā)明專利,同時也開辟了盤根應(yīng)用的新領(lǐng)域,使盤根填料密封技術(shù)跨越性的提高,它的應(yīng)用使設(shè)備的密封性能和使用壽命均有顯著提高,并給用戶帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

五、盤根填料材料的性能指標(biāo)

盤根填料的的材料特性直接影響著盤根填料密封性和使用壽命,有以下指標(biāo):

1、壓縮率:加載 時,材料的厚度壓縮量與初始厚度之比;

2、回彈率:固體物質(zhì)卸載時的回彈量與加載時的壓縮量之比;

3、耐磨性:兩材料表面之間相對運動引起的損耗程度;

4、自潤滑性:材料自身具有潤滑性的性能;

5、應(yīng)力松弛率:應(yīng)力松弛狀態(tài)下應(yīng)力衰減的百分?jǐn)?shù);

6、熱失量:物質(zhì)在規(guī)定溫度規(guī)定時間內(nèi)灼燒后失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù);

7、酸失量:材料在規(guī)定操作程序的酸溶液中處理后失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù);

8、堿失量:材料在規(guī)定操作程序的堿溶液中處理后失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù);

盤根填料的的每種材料每個性能指標(biāo)國家或行業(yè)都有嚴(yán)格的規(guī)定,從而確保盤根的質(zhì)量能夠得保證。

來源:電廠技術(shù)聯(lián)盟

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