东莞市东晟密封件科技有限企业
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盘根填料密封件的密封原理

来源:东莞市东晟密封件科技有限企业更新时间:2015-10-27
一、盘根填料密封件的密封原理
    盘根填料密封件的密封原理主要取决于迷宫效应和轴承效应。
    迷宫效应:轴在微观下表面非常的不平整,与盘根只能部分贴合,而部分未接触,所以在盘根和轴之间着微小的间隙,像迷宫一样,带压介质在间隙中多次被节流,从而达到密封的作用。
    轴承效应:在盘根填料密封件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。
二、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密封件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。
三、盘根填料密封件的形式和特点
    随着生产工艺的不断出现,盘根填料的编制形式也逐渐多样化,根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。盘根编制填料密封件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,编织的产品断面为方形,其特点是盘根松散,但对轴振动和偏心用一定的补偿作用,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
    套层编织是用8、12、16、24、36、48、60等个锭子在二轨道上编织,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
    穿心编织是用8、12、16、24、36、48、60等个锭子在三或四个轨道上编织而成,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。
四、盘根填料的分类、组成和应用
    由于工况条件的不同,盘根填料的种类也非常的繁多。为了更好的区分和盘根,大家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、纤维类盘根
    纤维类主要有棉、麻、毛等为密封基材的盘根;
2、矿物纤维类盘根
    矿物纤维类盘根主要有石棉类盘根等;
3、合成纤维类盘根
    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
    陶瓷和金属纤维盘根主要有: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,还有浸渍聚四氟乙烯分散乳液,并在乳液中加以适量的表面活性剂和分散剂等。特种添加剂通常有锌微粒、阻隔剂、钼基缓蚀剂等等,来降低盘根填料对设备的腐蚀。  随着科技的发展,纳米技术的应用越来越广泛,纳米技术主要是发掘了材料本身固有的一些隐含特性,有些特性可以降低或消除材料本省的一些弊端,并发挥出材料本身所具有的一些卓越特性。在密封件行业中,密封材料的研究和开发一直是行业的技术领域,经国内外知名纳米研究机构的长期合作,成功开发出了纳米盘根系列,并向国家常识产权局申请了发明,同时也开辟了盘根应用的新领域,使盘根填料密封技术跨越性的提高,它的应用使设备的密封性能和使用寿命均有显著提高,并给用户带来可观的经济效益。
五、盘根填料密封件材料的性能指标
    盘根填料密封件的材料特性直接影响着盘根填料密封件的密封性和使用寿命,有以下指标:
    1、压缩率:加载时,材料的厚度压缩量与初始厚度之比;
    2、回弹率:固体物质卸载时的回弹量与加载时的压缩量之比;
    3、耐磨性:两材料表面之间相对运动引起的损耗程度;
    4、自润滑性:材料自身具有润滑性的性能;
    5、应力松弛率:应力松弛状态下应力衰减的百分数;
    6、热失量:物质在规定温度规定时间内灼烧后失去的质量百分数;
    7、酸失量:材料在规定操作程序的酸溶液中处理后失去的质量百分数;
    8、碱失量:材料在规定操作程序的碱溶液中处理后失去的质量百分数。

    盘根填料的的每种材料每个性能指标国家或行业都有严格的规定,从而确保盘根的质量能够得保证。


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