[發明專利]金屬壓環復合密封填料裝置及其制作方法

在審

• 申請號: 201910867708.X
• 申請日: 2019-09-14
• 公開（公告）號: CN110671559A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 潘文浩
• 申請（專利權）人: 江蘇永力管道有限公司
• 主分類號: F16L27/12
• 分類號: F16L27/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及金屬壓環復合密封填料裝置及其制作方法，裝置包括金屬環和非金屬密封填料，金屬環包括封閉式金屬環或一側開口的C形金屬環；金屬環由金屬空心管，或者由截面為半圓形、弧形、V形的金屬片彎曲構成；金屬環通過外力加壓使金屬環壓扁，并在徑向擴張和變形，使金屬環內外兩側的邊沿與所在密封腔側壁緊密配合。制作方法包括：(1)加工多個金屬環，(2)在密封腔底部放置第一金屬環，通過專用模具將第一金屬環壓扁并擴張變形，(3)第一金屬環上面放置第一非金屬密封填料，然后放置第二金屬環，壓扁并擴張變形。本發明具有較強耐高溫、高壓性能，密封性能好，承壓強度大，使用壽命長。特別適用于高溫、高壓熱力管網，使用安全可靠。

技術領域

本發明涉及管道填料密封技術領域，尤其是一種金屬壓環復合密封填料裝置及其制作方法。

背景技術

填料密封又稱為壓蓋填料(Gland Packings)密封，俗稱盤根(Packings)。填料密封的機理如下：填料裝入填料腔以后，經壓蓋對它作軸向壓縮，當軸與填料有相對運動時，由于填料的塑性，使它產生徑向力，并與軸緊密接觸。與此同時，填料中浸漬的潤滑劑被擠出，在接觸面之間形成油膜。由于接觸狀態并不是特別均勻，接觸部位便出現“邊界潤滑”狀態，稱為“軸承效應”；而未接觸的凹部形成小油槽，有較厚的油膜，接觸部位與非接觸部位組成一道不規則的迷宮，起阻止介質泄漏的作用，此稱“迷宮效應”。

現有套筒式補償器和旋轉補償器都需要采用填料密封，套筒式補償器通過滑動芯管的伸縮補償管道的位移，滑動芯管與填料之間的密封不能持久保持良好狀態，長期使用后容易產生泄漏。旋轉補償器的內外管之間設有密封填料腔，密封填料裝進密封腔內，通過填料壓蓋壓緊密封填料來實現密封。旋轉補償器的旋轉部件之間配合間隙較大，受管道推力作用，內外管相對旋轉的穩定性差，易產生不同軸偏心偏轉，增加旋轉阻力，用于高壓管道中容易磨損或被壓壞，使用一段時間后即會影響密封填料的密封性能，導致密封失效，出現泄漏。如果發現和維護不及時，甚至會引發安全生產事故。

現有管道補償器一般采用石墨盤根或石棉盤根作為密封填料，在普通工況下具有較好的密封效果。對于輸送高溫、高壓介質的管道來說，由于管道補償器不可避免的裝配間隙以及傳統密封填料強度較低的原因，加上高溫、高壓介質的作用，盤根材料在補償器的偏轉和位移過程中損耗較大，使用一段時間后，起阻止介質泄漏作用的“迷宮效應”失效，導致補償器密封失效，出現泄漏。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有較強耐高溫、高壓性能，密封性能好，承壓強度大，使用壽命長，安裝方便的金屬壓環復合密封填料裝置及其制作方法。

本發明的目的是通過采用以下技術方案來實現的：

金屬壓環復合密封填料裝置，包括密封腔和密封填料，密封填料設在密封腔內，所述復合密封填料裝置包括金屬環和非金屬密封填料，非金屬密封填料包括石墨盤根、纖維類盤根、四氟盤根；所述金屬環包括封閉式金屬環或一側開口的C形金屬環；金屬環由金屬空心管彎曲構成，或者由截面為半圓形、弧形、V形的金屬片彎曲構成；所述金屬環通過外力加壓使金屬環壓扁，并在徑向擴張和變形，使金屬環內外兩側的邊沿與所在密封腔的側壁緊密配合，同時，金屬環與非金屬密封填料緊密結合，從而達到加強密封的效果。

作為本發明的優選技術方案，所述復合密封填料裝置包括至少兩層金屬環和兩層非金屬密封填料，第一金屬環設在密封腔的底部，第一非金屬密封填料設在第一金屬環的上面，第二金屬環設在第一非金屬密封填料與第二非金屬密封填料之間。

作為本發明的優選技術方案，所述第一金屬環由金屬空心管彎曲構成，所述第二金屬環由V形金屬片彎曲構成。

作為本發明的優選技術方案，所述第一金屬環是端口焊接的封閉式金屬環，所述第二金屬環是一側開口的C形金屬環。

作為本發明的優選技術方案，所述金屬環是銅環或鋁合金環，所述非金屬密封填料是石墨盤根或石棉盤根。