复合型泥状填料密封结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合型泥状填料密封结构，包括旋转轴，旋转轴外套设有填料函，填料函内填充有泥状填料，填料函的外侧端开口以填料压盖封闭，填料函内填充的泥状填料按照流动性区分至少为2类，流动性强的第一泥状填料位于中部，流动性弱的第二泥状填料分别紧贴的设于第一泥状填料的内、外端。本实用新型专利技术的有益效果是：在保持良好的密封效果的前提下，既不会出现泥状填料易挤出、易损耗的问题，又能保持旋转轴在较小的转动阻力下转动。保持旋转轴在较小的转动阻力下转动。保持旋转轴在较小的转动阻力下转动。

【技术实现步骤摘要】
复合型泥状填料密封结构


[0001]本技术涉及密封材料与结构
，尤其是涉及一种复合型泥状填料密封结构。

技术介绍

[0002]泥状填料是一种新型的动密封原件。2010年5月出版的《第十二届国际摩擦密封材料技术交流暨产品展示会论文集》公开了作者为王仕江的《新型动密封元件
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泥状填料》，其中对泥状填料进行了介绍：泥状填料是用高等级的合成纤维加各种油、脂和粘胶混合而成的胶泥状物质，是纤维和粘胶的特殊混合物，使用时需要通过高压枪注入设备填料函内。其基本密封原理是：泥状填料在使用过程中，其中间的纤维和轴之间由于运动产生的剪切力使得纤维随着轴的运转逐渐缠绕在轴上，开始形成一个旋转层，随着旋转层的逐渐增大，距离轴越远，轴的旋转对纤维产生的剪切力就越小，纤维缠绕轴的能力就越差，最终纤维在远离轴一定距离后，不再缠绕轴，从而形成一个分界层，在分界层的外部，纤维和填料函的内壁保持相对静止，而在分界层靠近轴的部分，泥状填料随着轴一起运转。分界层的形成使得填料不再直接摩擦轴及填料函的内壁，而是在泥状填料内部之间旋转，这样就避免了对轴及填料函内壁的磨损。由于泥状填料的粘性特点，使得每一次随着轴的运动形成分界层之后，分界层两端都会自动粘合，使得分界层形成具有不重复性，这样分界层就不仅仅是一个面，而是一个区域，在这个区域内，纤维纵横交错，形成一层一层的微小分界层，正是这些微小的分界层，像一个迷宫一样，这种特殊结构产生的效果使得流体介质被密封在由填料端环和泥状填料形成的分界层中，从而实现真正意义上的零泄漏。由于采用的原料摩擦系数低，在填料内部摩擦运动产生的热量远远小于编织填料对轴摩擦产生的热量，摩擦做功越少，能量消耗就越少，因此这种泥状填料的使用寿命也大大延长，电机能量的消耗也大大减少。此后，中国专利文献CN102410215A于2012年4月11日公开了“旋转泵用层状剪切式密封填料及其制备方法”，将无石棉矿物纤维、石墨、润滑脂投入到高速搅拌机进行混合，然后充分搅拌；将无石棉矿物纤维、石墨、润滑脂的混合物进行揉合处理；将揉合处理完成的混合物投入到柱塞式挤出设备的行腔里进行挤出，挤出后即出成品旋转泵用层状剪切式密封填料。中国专利文献CN102433100A于2012年5月2日公开了“一种旋转泵用层状剪切式密封填料及其制备方法”，将植物纤维投入到梳绒机进行梳绒，使其呈蓬松的绒絮状；将润滑脂与无机填料进行去水处理，然后再将润滑脂与无机填料进行混合，然后投入到搅拌机中进行充分搅拌；将植物纤维投入到搅拌机中与润滑脂、无机填料进行混合处理，混合均匀后即出成品旋转泵用层状剪切式密封填料。
[0003]本领域已经有将泥状填料应用在动密封结构中的小规模应用。通过这些小规模应用结果的反馈，发现尚存在如下问题：泥状填料的流动性决定了其变形程度，变形程度的好坏决定了其密封效果。流动性强、变形程度好的泥状填料，虽然可以提供好的密封效果，但是反过来也会带来易挤出、易损耗的问题。而为了防止挤出损耗问题，势必要降低泥状填料的流动性，可这样又会导致旋转轴转动阻力变大，能量损耗增加。

技术实现思路

[0004]为了克服上述问题，本技术提供一种复合型泥状填料密封结构，在保持良好的密封效果的前提下，既不会出现泥状填料易挤出、易损耗的问题，又能保持旋转轴在较小的转动阻力下转动。
[0005]为了实现专利技术目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种复合型泥状填料密封结构，包括旋转轴，旋转轴外套设有填料函，填料函内填充有泥状填料，填料函的外侧端开口以填料压盖封闭，填料函内填充的泥状填料按照流动性区分至少为2类，流动性强的第一泥状填料位于中部，流动性弱的第二泥状填料分别紧贴的设于第一泥状填料的内、外端。
[0007]本方案的复合型泥状填料密封结构，在填料函内填充有泥状填料。泥状填料按照流动性区分至少为2类，第一泥状填料流动性强，位于中部，第二泥状填料流动性弱，分为内外两段，分别紧贴的位于第一泥状填料的两端。在这样的结构中，填料函的前端和后端填充的是流动性弱的第二泥状填料，中段填充的是流动性强的第一泥状填料，两种泥状填料分别侧重于承担不同的功能：流动性弱的第二泥状填料在两端负责防挤出，流动性强的第一泥状填料负责降低旋转轴的转动阻力。由于泥状填料随旋转轴转动时仅产生周向运动的固有特性，在填充完全后，第一泥状填料和第二泥状填料不会越过公共界面进入对方内部而导致混合，因此无论旋转轴如何转动，第一泥状填料和第二泥状填料始终保持固有的位置，始终承担起各自不同的功能。因此，使用本方案在保持良好的密封效果的前提下，既不会出现泥状填料易挤出、易损耗的问题，又能保持旋转轴在较小的转动阻力下转动。如有必要，本领域技术人员还可以引用更多种泥状填料，根据流动性依次排列，将流动性最好的置于轴向的中部，将流动性差的在轴向上由中部向端部依次布置。
[0008]作为优选，填料函的内侧端与位于内侧的第二泥状填料的内侧端之间设有端环；填料压盖的内侧端与位于外侧的第二泥状填料的外侧端之间设有端环。在填料函的内、外两端使用端环，可以通过端环的挤压变形，进一步消除填料函内、外侧端的间隙，避免泥状填料的挤出。
[0009]作为优选，所述端环的材质为聚四氟乙烯。聚四氟乙烯具有自润滑环绕补偿性优良的特点，作为端环使用可以有效降低摩擦力，保持旋转轴在较小的转动阻力下转动。
[0010]端环的具体结构有多种，此处列示其中两种：作为优选之一，所述端环内嵌设有可沿径向伸缩的弹簧，端环的外侧面上设有O型圈安装槽，O型圈安装槽内嵌设有O形密封圈。可参见中国专利文献CN201531600U中给出的具体结构。
[0011]作为优选之二，所述端环的截面内设有密封的弹性空腔，弹性空腔的形状为V字形，V字形的中轴线沿端环的轴向延伸；弹性空腔上下腔面之间的间距，在V字形的上端大，在V字形的下端小。也可以在端环的截面内设有密封的弹性空腔，弹性空腔的形状为V字形，V字形的中轴线沿端环的轴向延伸，弹性空腔上下腔面之间的间距，在V字形的上端大，在V字形的两个下端小（以V字形倒置为例）。在轴向受压时端环可以沿径向有效扩张，从而引导端环提高密封效果。
[0012]作为优选，所述端环材质的聚四氟乙烯中添加有导热石墨。通过添加适量的导热石墨，可以提高端环材质的导热效果，避免聚四氟乙烯纤维受热卷曲而导致密封失效。
[0013]作为优选，填料函的侧壁上设有填料加注孔。填料加注孔的内侧端对应第一泥状
填料所在区域。当需要补充第一泥状填料时，可以通过填料加注孔使用加注装置进行加注。加注装置为现有技术。
[0014]作为优选，第一泥状填料与旋转轴接触的接触面的轴向长度大于第二泥状填料与旋转轴接触的接触面的轴向长度。第一泥状填料与旋转轴接触的接触面的轴向长度越大，旋转轴的转动阻力越小。在保证密封效果的前提下，可以尽量增加第一泥状填料与旋转轴接触的接触面的轴向长度。
[0015]作为优选，其泥状填料的填充方法包括如下步骤：
[0016]A1，将内侧端的端环从填料函的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合型泥状填料密封结构，包括旋转轴（1），旋转轴（1）外套设有填料函（2），填料函（2）内填充有泥状填料，填料函（2）的外侧端开口以填料压盖（3）封闭，其特征是，填料函（2）内填充的泥状填料按照流动性区分至少为2类，流动性强的第一泥状填料（61）位于中部，流动性弱的第二泥状填料（62）分别紧贴的设于第一泥状填料（61）的内、外端。2.如权利要求1所述的一种复合型泥状填料密封结构，其特征在于，填料函（2）的内侧端与位于内侧的第二泥状填料（62）的内侧端之间设有端环（5）；填料压盖（3）的内侧端与位于外侧的第二泥状填料（62）的外侧端之间设有端环（5）。3.如权利要求2所述的一种复合型泥状填料密封结构，其特征在于，所述端环（5）的材质为聚四氟乙烯。4.如权利要求3所述的一种复合型泥状填料密封结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙利杰，
申请(专利权)人：浙江国泰萧星密封材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：