密封填料侧压系数检测方法技术

本发明专利技术公开了一种密封填料侧压系数检测方法，可对密封填料装置中外静侧压系数、内静侧压系数及外动侧压系数进行测量，其采用的检测装置结构简单，其检测过程简单方便，测量精准，可根据获取的侧压系数来推算实际工况下密封填料系统中各密封位置的密封应力分布状况，从而能够提前对密封可靠性进行预判，避免泄漏的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种密封填料侧压系数检测方法。
技术介绍
在核电、火电、能源等工业领域往往需要采用填料函的填料密封。填料密封是一种传统的压盖密封，它靠压盖产生压紧力而压紧填料，迫使填料压紧在密封表面(轴的外表面和密封腔)上而产生密封效果的径向力，从而起密封作用，该径向力沿整个填料长度按指数曲线分布。密封填料侧压系数是指填料函的径向应力与轴向应力的比值，密封填料侧压系数的大小直接关系到填料与轴、填料与填料函内壁面间的径向应力分布状况，密封填料的密封性能取决于密封填料的力学性能，填料与轴和填料函的侧向接触应力及填料的周向压力是影响其密封可靠性的关键性参数。近年来国内对侧压系数的研究仅局限于单圈填料，而对接近实际工况的多圈填料侧压系数缺乏深入的探究。在少有的对多圈填料侧压系数的研究方面的专利中，中国专利CN103267670B公开了一种用于检测填料侧压系数的检测装置及方法，其主要是通过在壳体上与密封空间相对应区域的外壁上设置若干电阻应变片，从而采集壳体在径向上的微应变，计算径向应力，再根据轴向应力与径向应力的差值来获知侧压系数。然这样的测量方式所获取的侧压系数并不确切，并不能明确获知密封填料与轴之间的侧压系数、轴与填料函内壁之间的侧压系数，尤其是不能测定采用多组填料环时的侧压系数。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种密封填料侧压系数检测方法。为达到上述目的，本专利技术采用的第一技术方案是：一种密封填料侧压系数检测方法，其中密封填料装置至少包括具有填料腔的填料函、固定或可沿轴向滑动地插设在所述填料腔中的阀杆、填充在所述填料腔中用于所述填料函与所述阀杆之间密封的一组或多组填料环、用于沿轴向向下压紧所有所述填料环的压盖，所述检测方法包括如下步骤：（1）将所述阀杆穿入所述填料腔中；（2）置入外径向应力感压纸，其中所述外径向应力感压纸呈中空筒状，其外侧周壁与所述填料腔的内侧周壁相配合；（3）将所有的所述填料环置入所述填料腔中，并在每一组所述填料环的上方均设置一组轴向应力感压纸；（4）置入内径向应力感压纸，其中所述内径向应力感压纸呈中空筒状，所述内径向应力感压纸配合地设于所述阀杆的外侧周壁与所有所述填料环的内侧周壁之间；（5）在最上侧的所述轴向应力感压纸的上方设置上垫板，所述上垫板位于所述外径向应力感压纸与内径向应力感压纸之间；然后将所述压盖套至所述阀杆上，并向所述上垫板加载沿轴向预设的载荷以压紧所述填料环，且加载至达到预设的位移量；（6）待测试结束后，在取出所述压盖和上垫板后，取出所述内径向应力感压纸、外径向应力感压纸及所有的轴向应力感压纸；（7）获取各应力感压纸上的应力数据信息，记录每一层所述填料环对应的外径向应力与内径向应力、以及该填料环上端的所述轴向应力感压纸测得的轴向应力；（8）根据公式：侧压系数=径向应力/轴向应力，分别获知每一层所述填料环与所述填料函之间的外侧压系数、每一层所述填料环与所述阀杆之间的内侧压系数。优选地，所述填料函包括具有通孔的填料箱体、固设于所述通孔底部且具有安装孔的下垫板，所述阀杆配合地穿设在所述安装孔中。进一步地，所述填料箱体由可拆卸连接的第一箱体和第二箱体构成，所述第一箱体上具有半柱状的第一槽，所述第二箱体具有半柱状的第二槽，所述第一箱体与所述第二箱体相配合固定使得所述第一槽与所述第二槽相配合形成所述通孔，在步骤（6）中，先取出所述压盖，然后将所述第一箱体从第二箱体上分离，再将所述第二箱体与其他件相分离，然后再依次取出所述外径向应力感压纸、上垫板、所有的轴向应力感压纸及所述内径向应力感压纸。优选地，所述外径向应力感压纸、所述内径向应力感压纸分别由一张感压纸沿周向卷绕而形成中空筒状。优选地，所述步骤（3）中，按照先置入一组所述填料环、再置入一所述轴向应力感压纸的顺序将所有的所述填料环与轴向应力感压纸依次置入所述填料腔中，其中，所述轴向应力感压纸由一张感压纸绕所述阀杆的轴心线旋转地铺设在所述填料环上而呈圆环状。优选地，至少有一组所述填料环的上下两端均设有所述轴向应力感压纸，待测试结束后，获取所述填料环上端的所述轴向应力感压纸测得的轴向应力F轴1、获取所述填料环下端的所述轴向应力感压纸测得的轴向应力F轴2，获取该所述填料环外侧对应的外径向应力F外径与内径向应力F内径；根据公式μs=（F轴1—F轴2）/F外径 获得所述填料环与所述填料腔之间的外摩擦系数；和/或根据公式μs=（F轴1—F轴2）/ F内径获得所述填料环与所述阀杆之间的内摩擦系数。为达到上述目的，本专利技术采用的第二技术方案是：一种密封填料侧压系数检测方法，其中密封填料装置至少包括具有填料腔的填料函、固定或可沿轴向滑动地插设在所述填料腔中的阀杆、填充在所述填料腔中用于所述填料函与所述阀杆之间密封的一组或多组填料环、用于沿轴向向下压紧所有所述填料环的压盖，所述检测方法包括如下步骤：（1）将所述阀杆穿入所述填料腔中；（2）将所有的所述填料环置入所述填料腔中，并在每一组所述填料环的上方均设置一组轴向应力感压纸；（3）置入内径向应力感压纸，其中所述内径向应力感压纸呈中空筒状，所述内径向应力感压纸配合地设于所述阀杆的外侧周壁与所有所述填料环的内侧周壁之间；（4）在最上侧的所述轴向应力感压纸的上方设置上垫板，所述上垫板位于所述填料腔内侧周壁与内径向应力感压纸之间；然后将所述压盖套至所述阀杆上，并向所述上垫板加载沿轴向预设的载荷以压紧所述填料环，且加载至达到预设的位移量；（5）待测试结束后，在取出所述压盖和上垫板后，取出所述内径向应力感压纸及所有的轴向应力感压纸；（6）获取各应力感压纸上的应力数据信息，记录每一层所述填料环对应的内径向应力、以及该填料环上端的所述轴向应力感压纸获取的轴向应力；（7）根据公式：侧压系数=径向应力/轴向应力，分别获知每一层所述填料环与所述阀杆之间的内侧压系数。优选地，所述填料函包括具有通孔的填料箱体、固设于所述通孔底部且具有安装孔的下垫板，所述阀杆配合地穿设在所述安装孔中，所述填料箱体由可拆卸连接的第一箱体和第二箱体构成，所述第一箱体上具有半柱状的第一槽，所述第二箱体具有半柱状的第二槽，所述第一箱体与所述第二箱体相配合固定使得所述第一槽与所述第二槽相配合形成所述通孔，在步骤（5）中，先取出所述压盖，然后将所述第一箱体从第二箱体上分离，再将所述第二箱体与其他件相分离，然后再依次取出上垫板、所有的轴向应力感压纸及所述内径向应力感压纸。为达到上述目的，本专利技术采用的第三技术方案是：一种密封填料侧压系数检测方法，其中密封填料装置至少包括具有填料腔的填料函、固定或可上下滑动地插设在所述填料腔中的阀杆、填充在所述填料腔中用于所述填料函与所述阀杆之间密封的一组或多组填料环、用于沿轴向向下压紧所有所述填料环的压盖，所述检测方法包括如下步骤：（1）将所述阀杆穿入所述填料腔中；（2）置入外径向应力感压纸，其中所述外径向应力感压纸呈中空筒状，其外侧周壁与所述填料腔的内侧周壁相配合；（3）将所有的所述填料环置入所述填料腔中，并在每一组所述填料环的上方均设置一组轴向应力感压纸；（4）在最上侧的所述轴向应力感压纸的上方设置上垫板，所述上垫板位于所述外径向应力感压纸与阀杆之间；然后将所述压盖套至所述阀杆上，并向所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封填料侧压系数检测方法，其中密封填料装置至少包括具有填料腔的填料函、固定或可沿轴向滑动地插设在所述填料腔中的阀杆、填充在所述填料腔中用于所述填料函与所述阀杆之间密封的一组或多组填料环、用于沿轴向向下压紧所有所述填料环的压盖，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：（1）将所述阀杆穿入所述填料腔中；（2）置入外径向应力感压纸，其中所述外径向应力感压纸呈中空筒状，其外侧周壁与所述填料腔的内侧周壁相配合；（3）将所有的所述填料环置入所述填料腔中，并在每一组所述填料环的上方均设置一组轴向应力感压纸；（4）置入内径向应力感压纸，其中所述内径向应力感压纸呈中空筒状，所述内径向应力感压纸配合地设于所述阀杆的外侧周壁与所有所述填料环的内侧周壁之间；（5）在最上侧的所述轴向应力感压纸的上方设置上垫板，所述上垫板位于所述外径向应力感压纸与内径向应力感压纸之间；然后将所述压盖套至所述阀杆上，并向所述上垫板加载沿轴向预设的载荷以压紧所述填料环，且加载至达到预设的位移量；（6）待测试结束后，在取出所述压盖和上垫板后，取出所述内径向应力感压纸、外径向应力感压纸及所有的轴向应力感压纸；（7）获取各应力感压纸上的应力数据信息，记录每一层所述填料环对应的外径向应力与内径向应力、以及该填料环上端的所述轴向应力感压纸测得的轴向应力；（8）根据公式：侧压系数=径向应力/轴向应力，分别获知每一层所述填料环与所述填料函之间的外侧压系数、每一层所述填料环与所述阀杆之间的内侧压系数。...

【技术特征摘要】
1.一种密封填料侧压系数检测方法，其中密封填料装置至少包括具有填料腔的填料函、固定或可沿轴向滑动地插设在所述填料腔中的阀杆、填充在所述填料腔中用于所述填料函与所述阀杆之间密封的一组或多组填料环、用于沿轴向向下压紧所有所述填料环的压盖，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：（1）将所述阀杆穿入所述填料腔中；（2）置入外径向应力感压纸，其中所述外径向应力感压纸呈中空筒状，其外侧周壁与所述填料腔的内侧周壁相配合；（3）将所有的所述填料环置入所述填料腔中，并在每一组所述填料环的上方均设置一组轴向应力感压纸；（4）置入内径向应力感压纸，其中所述内径向应力感压纸呈中空筒状，所述内径向应力感压纸配合地设于所述阀杆的外侧周壁与所有所述填料环的内侧周壁之间；（5）在最上侧的所述轴向应力感压纸的上方设置上垫板，所述上垫板位于所述外径向应力感压纸与内径向应力感压纸之间；然后将所述压盖套至所述阀杆上，并向所述上垫板加载沿轴向预设的载荷以压紧所述填料环，且加载至达到预设的位移量；（6）待测试结束后，在取出所述压盖和上垫板后，取出所述内径向应力感压纸、外径向应力感压纸及所有的轴向应力感压纸；（7）获取各应力感压纸上的应力数据信息，记录每一层所述填料环对应的外径向应力与内径向应力、以及该填料环上端的所述轴向应力感压纸测得的轴向应力；（8）根据公式：侧压系数=径向应力/轴向应力，分别获知每一层所述填料环与所述填料函之间的外侧压系数、每一层所述填料环与所述阀杆之间的内侧压系数。2.根据权利要求1所述的密封填料侧压系数检测方法，其特征在于：所述填料函包括具有通孔的填料箱体、固设于所述通孔底部且具有安装孔的下垫板，所述阀杆配合地穿设在所述安装孔中。3.根据权利要求2所述的密封填料侧压系数检测方法，其特征在于：所述填料箱体由可拆卸连接的第一箱体和第二箱体构成，所述第一箱体上具有半柱状的第一槽，所述第二箱体具有半柱状的第二槽，所述第一箱体与所述第二箱体相配合固定使得所述第一槽与所述第二槽相配合形成所述通孔，在步骤（6）中，先取出所述压盖，然后将所述第一箱体从第二箱体上分离，再将所述第二箱体与其他件相分离，然后再依次取出所述外径向应力感压纸、上垫板、所有的轴向应力感压纸及所述内径向应力感压纸。4.根据权利要求1所述的密封填料侧压系数检测方法，其特征在于：所述外径向应力感压纸、所述内径向应力感压纸分别由一张感压纸沿周向卷绕而形成中空筒状。5.根据权利要求1所述的密封填料侧压系数检测方法，其特征在于：所述步骤（3）中，按照先置入一组所述填料环、再置入一所述轴向应力感压纸的顺序将所有的所述填料环与轴向应力感压纸依次置入所述填料腔中，其中，所述轴向应力感压纸由一张感压纸绕所述阀杆的轴心线旋转地铺设在所述填料环上而呈圆环状。6.根据权利要求1所述的密封填料侧压系数检测方法，其特征在于：至少有一组所述填料环的上下两端均设有所述轴向应力感压纸，待测试结束后，获取所述填料环上端的所述轴向应力感压纸测得的轴向应力F轴1、获取所述填料环下端的所述轴向应力感压纸测得的轴向应力F轴2，获取该所述填料环外侧对应的外径向应力F外径与内径向应力F内径；根据公式μs=（F轴1—F轴2）/F外径 获得所述填料环与所述填料腔之间的外摩擦系数；和/或根据公式μs=（F轴1—F轴2）/ F内径获得所述填料环与所述阀杆之间的内摩擦系数。7.一种密封填料侧压系数检测方法，其中密封填料装置至少包括具有填料腔的填料函、固定或可沿轴向滑动地插设在所述填料腔中的阀杆、填充在所述填料腔中用于所述填料函与所述阀杆之间密封的一组或多组填...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志刚，韩嘉兴，
申请(专利权)人：苏州宝骅机械技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32