[實(shí)用新型]具有密度梯度的壓縮填料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420330269.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204025694U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勵(lì)行根;沈明學(xué);勵(lì)潔;彭旭東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波天生密封件有限公司;浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F16J15/20
• 分類號(hào): F16J15/20
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種壓縮填料，屬于密封件技術(shù)領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)軸密封和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸封等流體密封場(chǎng)合。

背景技術(shù)

壓縮填料密封也稱為盤根(packing)密封、壓蓋填料(gland?packing)密封。其密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料來(lái)源廣泛、安裝維護(hù)方便、價(jià)格低廉，因而被廣泛用于離心泵、真空泵、攪拌機(jī)、反應(yīng)釜和船舶螺旋槳等轉(zhuǎn)軸密封，柱塞泵、往復(fù)式壓縮機(jī)、制冷劑的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸密封，以及各種閥門閥桿的旋動(dòng)密封等。

安裝前后壓縮填料的密度是填料密封性能的重要影響因數(shù)，填料密封是將填料裝于填料函內(nèi)，通過(guò)壓蓋將填料壓實(shí)過(guò)程中沿徑向脹開(kāi)后貼緊軸表面來(lái)阻止介質(zhì)外漏達(dá)到密封效果的。作為一種可壓縮性密封材料，安裝后的填料密度相比安裝前有明顯的提高。但是由于摩擦力的存在致使壓緊力沿軸向逐漸減小，因此產(chǎn)生的徑向壓緊力由外端(壓蓋一側(cè))向內(nèi)端呈下降趨勢(shì)且內(nèi)側(cè)填料的壓實(shí)程度遠(yuǎn)不如外側(cè)。如果內(nèi)端徑向應(yīng)力小于介質(zhì)壓力，介質(zhì)便開(kāi)始滲入內(nèi)端。當(dāng)然，只要外端的徑向接觸應(yīng)力大于介質(zhì)壓力，填料不會(huì)發(fā)生泄漏。但是隨著軸的運(yùn)動(dòng)內(nèi)側(cè)較疏松的填料會(huì)發(fā)生二次壓實(shí)，相反，外端較密實(shí)的填料會(huì)變的疏松。隨著填料密度逐漸的“走勻”，徑向的接觸應(yīng)力沿軸向逐漸趨勢(shì)平緩，而最大接觸應(yīng)力的下滑將直接導(dǎo)致填料的密封失效。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決現(xiàn)有技術(shù)壓縮填料因徑向接觸應(yīng)力沿軸向分布呈遞減趨勢(shì)的弊端，提供一種密封效果好、使用壽命長(zhǎng)的具有密度梯度的壓縮填料。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

具有密度梯度的壓縮填料的密封方法，包括如下步驟：

步驟1，將條形填料按一定的重量和尺寸置于成形模具內(nèi)(該條形填料可以是原工藝制備填料時(shí)用的原材料)，

步驟2，用壓機(jī)壓制成環(huán)形填料環(huán)，壓制時(shí)可通過(guò)預(yù)定高度的襯墊擋塊來(lái)精確控制填料環(huán)的成形高度，從而獲取所需密度的填料環(huán)；

步驟3，將填料環(huán)沿受力方向疊加，在沿受力方向上，所述的填料環(huán)的密度依次逐個(gè)增加。

依照上述方法生產(chǎn)的壓縮填料，其特征在于：由若干個(gè)沿受力方向疊加的填料環(huán)構(gòu)成；在沿受力方向上，所述的填料環(huán)的密度依次逐個(gè)增加。

進(jìn)一步，所述的壓縮填料是編織盤根填料。

或者，所述的壓縮填料的上端填料環(huán)和下端填料環(huán)是編織盤根，中間的填料環(huán)是具有密度梯度的柔性石墨環(huán)組成的壓縮填料。

本實(shí)用新型所述的受力方向，是指壓蓋壓迫填料的方向。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型采用具有密度梯度的填料環(huán)，填料在自上而下的壓縮過(guò)程中提高了底層填料側(cè)向脹開(kāi)能力，既避免了填料安裝后底層壓縮不充分，又確保了填料的整體密實(shí)和側(cè)向受力均勻，從而有效提高了填料的密封性能。此外，本實(shí)用新型制備的壓縮填料在服役期間摩擦系數(shù)穩(wěn)定、制作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的具有密度梯度壓縮填料安裝時(shí)填料環(huán)的疊加順序。

圖2是用本實(shí)用新型具有密度梯度壓縮填料與等密度填料在工作過(guò)程中泄漏率隨循環(huán)次數(shù)的演變。

圖3是用本實(shí)用新型具有密度梯度壓縮填料與等密度填料在工作過(guò)程中泄漏率隨循環(huán)次數(shù)的演變。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型

參照附圖：

具有密度梯度的壓縮填料的密封方法，包括如下步驟：

步驟1，將條形填料按一定的重量和尺寸置于成形模具內(nèi)(該條形填料可以是原工藝制備填料時(shí)用的原材料)，

步驟2，用壓機(jī)壓制成環(huán)形填料環(huán)，壓制時(shí)可通過(guò)預(yù)定高度的襯墊擋塊來(lái)精確控制填料環(huán)的成形高度，從而獲取所需密度的填料環(huán)；

步驟3，將填料環(huán)沿受力方向疊加，在沿受力方向上，所述的填料環(huán)的密度依次逐個(gè)增加。

依照上述方法生產(chǎn)的壓縮填料，其特征在于：由若干個(gè)沿受力方向疊加的填料環(huán)構(gòu)成；在沿受力方向上，所述的填料環(huán)的密度依次逐個(gè)增加。

所述的壓縮填料是編織盤根填料。或者，所述的壓縮填料的上端填料環(huán)和下端填料環(huán)是編織盤根，中間的填料環(huán)是具有密度梯度的柔性石墨環(huán)組成的壓縮填料。

例如，具有密度梯度的壓縮填料為一組由若干個(gè)不同密度的填料環(huán)組成的組合填料；上述的組合填料在沿受力方向上若干填料環(huán)1、填料環(huán)2、填料環(huán)3、填料環(huán)4、填料環(huán)5疊加構(gòu)成，填料環(huán)的密度由填料環(huán)1至填料環(huán)5依次逐個(gè)增加。