新型密封填料的应用.pdf

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1、新型蜜封填料的应用口胡旭晟口张晓侠：口郑卫刚，1．武汉理工大学能源与动力工程学院武汉4300632．武汉理工大学物流学院武汉4300633．武汉理工大学工程训练中一tk,武汉430063摘要：针对传统填料密封存在的问题，介绍一种新型塑性纳米纤维密封填料。该材料的特殊配方和独有的生产工艺．使它的机体具有可塑性。塑性纳米纤维密封填料内部存在大量的纳米纤维，使它的塑性工作表面在微观上产生无数的近似纳米级凹坑以聚集微型水珠。在实际工作中，新型密封填料在压力水的作用下，与旋转轴动态配合面会形成连续的液膜，起到了优良的润滑与密封作用。结合在水泵、舰船艉轴上的实际应用，体现出

2、塑性纳米纤维填料在密封、功耗、寿命、节能等方面的优越性。关键词：填料密封塑性纳米纤维填料水泵艉轴中图分类号：TH145．9文献标识码：A文章编号：1000—4998f2013)07—0054—03随着科学技术的进步，纳米技术也应用到新型密形成密封．传统的填料为编织物，表面不是很光滑，所封填料的开发中．在密封行业中．由于传统密封填料存以摩擦力会很大，特别是在轴套的光滑度较低或输送在一些缺陷．所以人们一直寻求一种比较理想的密封的介质内含有大量的固体颗粒杂质时，会使轴套和填填料。料之间的磨损加剧。摩擦会损耗一部分轴的功而转化为热量．这不仅损失有用功．而且转化的热量会使

3、填料1填料密封和轴承使用寿命降低，最终导致轴承(或轴承套)和填1．1填料密封的基本原理料的经常维修和更换。传统的填料密封基本结构如图l所示，填料密封(2)轴承和填料之间摩擦产生的热量主要由冷却的基本原理：填料装配在填料函内，通过压盖螺栓施加水通过冷却水孔进入水封环将热量带走，所以填料密在密封填料轴向上的预紧力。使其在轴向上被压紧，径封允许一定量的水泄漏。水泄漏量太少会造成散热不向产生膨胀变形．产生径向力．最终使盘根和密封环的足，但是如果水泄漏量过大，会导致水泵效率的损失。两个面分别和轴套(或轴承)、填料函的表面紧密贴合，(3)在一些转动轴径向跳动较大的水泵，会造

4、成从而形成填料密封。通常情况下盘根之间有水封环．水填料内孑L的变大。但新安装的密封填料会有一定的弹封环的上端是通冷却水的冷却水孔。其作用是：①可以性，即使径向跳动大仍可保持填料和轴套的紧密接冷却填料和轴套或轴承，防止摩擦产生的热量不能及触。但是在这种不正常的：作条件下，填料很快会失去时地散发；②使密封环和轴承之间形成液膜，起到水密弹性．密封填料和轴套之间产生较大的缝隙，从而导致封和水润滑的作用。密封失败。1．2填料密封存在的问题2塑性纳米纤维密封填料2．1塑性纳米密封填料的简介如图2所示，塑性纳米密封材料为层状剪切非编织物．具有十分光滑的表面、高的抗拉强度、超强

5、的塑收稿日期：2013年3月性和吸容性。回2013／7机械制造51卷第587期盘成环状装入密封腔内压实，操作时要保证接口结合面无缝隙。(4)如果含硬质颗粒较少的、或者泵的输送压力较低、或者运转精度高的新泵．应将压盖内端由于有超强的塑性，使其在介质含有硬质颗粒时不至后的第2环被碾碎，并且它具有的吸容性，介质反而被吸收进去。密封填料换2．2纳米塑性密封填料的工作原理成塑性纳米如图3所示，在20000倍电子显微镜下拍摄，塑纤维填料．其性纳米纤维密封填料内部定向排列着大量的纳米纤余各盘仍采维，使它的塑性工作外表面在微观上产生密集的凸凹用传统盘根起伏，形成无数的近似纳米级

6、的微型水珠(图3中①的即可．如图4读数为46．23nm，图3中②的读数为102．33nm)。在所示。如果含硬质颗粒较多的、或者泵的输送压力较水泵运行中．该填料在压力水的作用下与旋转轴配合高、或者运转精度较低的旧泵，应将压盖内端后的第2面之间的液膜起到了良好的润滑和密封作用．虽然新环和第3环密封填料都换成塑性纳米纤维填料，其余型材料没有很高的耐磨性，但是利用水为润滑和密封各盘仍采用传统盘根即可，如图5所示。作用，大大降低了填料和轴承之间的摩擦损失，并且可塑性纳米纤维填料可以广泛地应用在各种轴径向以将摩擦产生的热量及时带走，使使用寿命得到了提跳动大的水泵和艉轴上，由

7、于它的接触表面含有纳米高。级纤维，既可阻止填料和轴套、填料和填料函之间的泄漏．又可保持一定的弹性间隙。3新型密封填料在泵和艉轴应用上的特性3．2密封性能好3．1安装简单，应用范围广泛水泵的轴封一般采用的都是油浸盘根，油浸盘根以下是4种此类纳米密封填料型号。见表l。又包括：油浸石棉盘根和油浸棉纱盘根。虽然具有材料表1纳米塑性纤维密封填料系列在水泵上运行条件和工况来源广泛、加212简单、价格低廉等优点，但是在运行一介质范围非油溶剂、强酸、强碱、笨醚等介质段时间之后。油浸盘根会出现不可忽视的缺陷，例如：型号ABCD表面变得粗糙发硬．失去原有的弹性．密封性能变差出介质温

8、度／~C-40—2525