盘根选型及应用

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1、盘根选型及应用盘根密封是一种传统的接触式密封，应用广泛。其重要有点是结构简单，更换方便，而且成本廉价。可用于旋转、往复、螺旋运动的密封，对于旋转运动的轴允许有轴向串动。其不足之处是密封性能差，密封件不允许有径向的跳动，磨损大，使用寿命短。针对于核电许多重要阀门设备必须保证一个运行周期下来没有泄漏，在盘根密封材料的选型和选材方面必需考虑到足够的余量，那么对目前我们所使用的盘根的性能及安装方式就要有清楚的了解。第一节密封结构及原理通常的盘根(填料)结构如下图所示，一个完整的密封组件由被密封轴、盘根盒、盘根、盘根压盖、压盖紧固螺栓组成。盘根密

2、封由1盘根盒2盘根3盘根压盖(a)盘根函结构图(b)径向压力分布图(c)介质压力分布图盘根2装在盘根盒1内，通过盘根压盖3将盘根压紧在轴的表面。由于轴的表面总有些粗糙，它与盘根只能是部分贴合，而部分未能接触从而就形成无数个迷宫。当带压介质通过轴表面时，介质被多次节流，凭借这个“迷宫效应”而达到密封。盘根对轴的压紧力由拧紧压盖螺栓产牛。由于盘根是弹塑性体，当受到轴向压紧后产生摩擦力致使压紧力沿轴向逐渐减小，同时所产生的径向压紧力使盘根紧贴轴的表面來阻止介质外漏。径向力的分布如上图b所示，其外端向内端先是急剧递减后趋向平缓，介质压力的压力也

3、如上图c所示，由内向外逐渐递减，当外端的介质压力为零时，则没有泄漏，当外端介质大于零时泄漏产生。从上面的分析和图表明，盘根径向压紧力的分布与介质压力分布刚好相反，内端介质压力最大，应给予较大的密封力，而此吋盘根的径向压紧力却是最小，感觉压紧力没有很好的发挥作用。在实际的运用屮，为获得好的密封性能，往往增加盘根的压紧力，但是摩擦力也就相应增大。这样对于调节阀这种设备轴与盘根就会产生异常的磨损情况，最终导致盘根处泄漏。为了改善设备的使用寿命，确保设备的功能，我们可以盘根的材料以及安装的方式、数量上去解决。第二节盘根材料及形式1.盘根材料的要

4、求制做盘根的材料种类很多，按材质分天然纤维、矿物纤维、合成纤维、陶瓷和金属纤维，随着新材料的不断岀现，盘根合结构形式也在变化，无疑它也将促使盘根密封应用更为广泛，通过总结盘根的材料应具备如下特性：(1)有一定的弹塑性。当盘根受到轴向压紧时能产生较大径向压紧力以获得密封；当轴或设备有窜动吋，能有一定的补偿能力。(2)化学稳定性。盘根应用的范围很广，不能被所腐蚀、溶涨，但是也不能污染介质；(3)不渗透性。介质对大部分纤维均有一些渗透，故要求盘根组织致密，为此盘根制做往往需要填充各种润滑剂和填充剂；(4)材质本身润滑性好，摩擦系数小耐磨；(5

5、)耐温；(6)拆装方便，制造简单，价格便宜。2.盘根形式(1)编制盘根常用的盘根形式绞合最为简单，只要把几股纤维绞合在一起就可以做为盘根，主要用于低压及低参数的密封，对于高温及高压可加入金属丝绞合在一起。编制盘根是盘根密封采用的主要填料方式，编制的方式有套层编制、穿心编制、发辩编制。夹心编制等。发辩编制在四角和中间没有芯绒，编制的产品断面呈方形，其特点是松散，如果断面尺寸大将会出现盘根外表面花纹粗糙，结构松弛，密封性差的特点。套层编制盘根断面呈圆形，一般根据盘根规格决定套层。断面尺寸大，所编制的层数就多。这种盘根中间也没有芯绒。便只好的

6、盘根可根据要求在整形机上压制成方形。套层盘根致密性好，密封性能强，但由于套层结构，层间没有纤维连接容易脱层，所以一般多用于静密封。穿心编制盘根根据锭子数量通常分为12、16、18、23、30五种，在三个或四个轨道上运行编织而成，编织的断面呈方形，表面平整这种盘根弹性&耐磨性好，强度高，致密性好，与轴接触面比发辩式大而均匀，纤维间隙小，所以密封性能好，一般这种结构的盘根磨损后也不会松散，使用的寿命较长。夹心编织盘根是以橡胶或金属为芯子，纤维在外，一层套一层的编织，层数按需求而定，类似套层编织，编织端面呈圆形，致密性较好，强度高。弯曲性能好

7、，因此密封性也比较好，存在与套层同样的缺点就是表面磨损后容易脱层，不适用于往复的运动密封。柔性石墨盘根。这种盘根是由柔性石棉带一层层绕在芯模上然后压制而成，根据不同的使用要求，将采取不同的压制压力。这种盘根致密、不渗透，自润滑性好，有一定的弹性，能耐高温，使用广泛。缺点是抗拉强度低。（2）膨胀石墨盘根膨胀盘根是一种新型的密封材料，干擦系数小。膨胀石墨是由模具高压而成,在每个成型的产品中存在无数个小气泡，轴与盘根摩擦时产生热量会使小气泡膨胀，在总体积不变的条件下，小气泡内压增加，从而使盘根在轴向和径向又增加了附加压力，所以膨胀石墨环做盘根

8、密封时，投运后密封效果更好，缺点是抗拉、抗剪切力较低。1.目前阀门常用的盘根密封类型（1）石棉类阀门的广泛使用，对盘根的需求量十分可观，阀门盘根的价格为提显得比较突岀，传统的石棉盘根由于价格低廉，故使用量仍