[發(fā)明專利]復(fù)合型泥狀填料密封結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011552374.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN112576755A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫利杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江國(guó)泰蕭星密封材料股份有限公司
• 主分類號(hào): F16J15/18
• 分類號(hào): F16J15/18;F16J15/20
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤(rùn)體

本發(fā)明公開了一種復(fù)合型泥狀填料密封結(jié)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸外套設(shè)有填料函，填料函內(nèi)填充有泥狀填料，填料函的外側(cè)端開口以填料壓蓋封閉，填料函內(nèi)填充的泥狀填料按照流動(dòng)性區(qū)分至少為2類，流動(dòng)性強(qiáng)的第一泥狀填料位于中部，流動(dòng)性弱的第二泥狀填料分別緊貼的設(shè)于第一泥狀填料的內(nèi)、外端。本發(fā)明的有益效果是：在保持良好的密封效果的前提下，既不會(huì)出現(xiàn)泥狀填料易擠出、易損耗的問題，又能保持旋轉(zhuǎn)軸在較小的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力下轉(zhuǎn)動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及密封材料與結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種復(fù)合型泥狀填料密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

泥狀填料是一種新型的動(dòng)密封原件。2010年5月出版的《第十二屆國(guó)際摩擦密封材料技術(shù)交流暨產(chǎn)品展示會(huì)論文集》公開了作者為王仕江的《新型動(dòng)密封元件-泥狀填料》，其中對(duì)泥狀填料進(jìn)行了介紹：泥狀填料是用高等級(jí)的合成纖維加各種油、脂和粘膠混合而成的膠泥狀物質(zhì)，是纖維和粘膠的特殊混合物，使用時(shí)需要通過高壓槍注入設(shè)備填料函內(nèi)。其基本密封原理是：泥狀填料在使用過程中，其中間的纖維和軸之間由于運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的剪切力使得纖維隨著軸的運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸纏繞在軸上，開始形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)層，隨著旋轉(zhuǎn)層的逐漸增大，距離軸越遠(yuǎn)，軸的旋轉(zhuǎn)對(duì)纖維產(chǎn)生的剪切力就越小，纖維纏繞軸的能力就越差，最終纖維在遠(yuǎn)離軸一定距離后，不再纏繞軸，從而形成一個(gè)分界層，在分界層的外部，纖維和填料函的內(nèi)壁保持相對(duì)靜止，而在分界層靠近軸的部分，泥狀填料隨著軸一起運(yùn)轉(zhuǎn)。分界層的形成使得填料不再直接摩擦軸及填料函的內(nèi)壁，而是在泥狀填料內(nèi)部之間旋轉(zhuǎn)，這樣就避免了對(duì)軸及填料函內(nèi)壁的磨損。由于泥狀填料的粘性特點(diǎn)，使得每一次隨著軸的運(yùn)動(dòng)形成分界層之后，分界層兩端都會(huì)自動(dòng)粘合，使得分界層形成具有不重復(fù)性，這樣分界層就不僅僅是一個(gè)面，而是一個(gè)區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，纖維縱橫交錯(cuò)，形成一層一層的微小分界層，正是這些微小的分界層，像一個(gè)迷宮一樣，這種特殊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效果使得流體介質(zhì)被密封在由填料端環(huán)和泥狀填料形成的分界層中，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的零泄漏。由于采用的原料摩擦系數(shù)低，在填料內(nèi)部摩擦運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于編織填料對(duì)軸摩擦產(chǎn)生的熱量，摩擦做功越少，能量消耗就越少，因此這種泥狀填料的使用壽命也大大延長(zhǎng)，電機(jī)能量的消耗也大大減少。此后，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102410215A于2012年4月11日公開了“旋轉(zhuǎn)泵用層狀剪切式密封填料及其制備方法”，將無(wú)石棉礦物纖維、石墨、潤(rùn)滑脂投入到高速攪拌機(jī)進(jìn)行混合，然后充分?jǐn)嚢瑁粚o(wú)石棉礦物纖維、石墨、潤(rùn)滑脂的混合物進(jìn)行揉合處理；將揉合處理完成的混合物投入到柱塞式擠出設(shè)備的行腔里進(jìn)行擠出，擠出后即出成品旋轉(zhuǎn)泵用層狀剪切式密封填料。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102433100A于2012年5月2日公開了“一種旋轉(zhuǎn)泵用層狀剪切式密封填料及其制備方法”，將植物纖維投入到梳絨機(jī)進(jìn)行梳絨，使其呈蓬松的絨絮狀；將潤(rùn)滑脂與無(wú)機(jī)填料進(jìn)行去水處理，然后再將潤(rùn)滑脂與無(wú)機(jī)填料進(jìn)行混合，然后投入到攪拌機(jī)中進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁粚⒅参锢w維投入到攪拌機(jī)中與潤(rùn)滑脂、無(wú)機(jī)填料進(jìn)行混合處理，混合均勻后即出成品旋轉(zhuǎn)泵用層狀剪切式密封填料。

本領(lǐng)域已經(jīng)有將泥狀填料應(yīng)用在動(dòng)密封結(jié)構(gòu)中的小規(guī)模應(yīng)用。通過這些小規(guī)模應(yīng)用結(jié)果的反饋，發(fā)現(xiàn)尚存在如下問題：泥狀填料的流動(dòng)性決定了其變形程度，變形程度的好壞決定了其密封效果。流動(dòng)性強(qiáng)、變形程度好的泥狀填料，雖然可以提供好的密封效果，但是反過來(lái)也會(huì)帶來(lái)易擠出、易損耗的問題。而為了防止擠出損耗問題，勢(shì)必要降低泥狀填料的流動(dòng)性，可這樣又會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)阻力變大，能量損耗增加。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述問題，本發(fā)明提供一種復(fù)合型泥狀填料密封結(jié)構(gòu)，在保持良好的密封效果的前提下，既不會(huì)出現(xiàn)泥狀填料易擠出、易損耗的問題，又能保持旋轉(zhuǎn)軸在較小的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力下轉(zhuǎn)動(dòng)。

為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種復(fù)合型泥狀填料密封結(jié)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸外套設(shè)有填料函，填料函內(nèi)填充有泥狀填料，填料函的外側(cè)端開口以填料壓蓋封閉，填料函內(nèi)填充的泥狀填料按照流動(dòng)性區(qū)分至少為2類，流動(dòng)性強(qiáng)的第一泥狀填料位于中部，流動(dòng)性弱的第二泥狀填料分別緊貼的設(shè)于第一泥狀填料的內(nèi)、外端。