无油润滑填料密封的改进.pdf

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1、第38卷第8期化工技术与开发Vo1．38No．82009年8月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryAug．2009无油润滑填料密封的改进周彬，孙铁，张素香，李文娟(辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：无油润滑密封填料塞入填料函后受到压盖的压力，但是靠近压盖远端的填料受到的压力比填料压盖近端小，导致填料轴向和径向受力小，变形量小，弓i起泄漏。如果把压盖螺栓过力拧紧，会导致填料变形过大，轴受到的力过大，产生大量的摩擦热并加剧轴的磨损。本文从材料成分配比和填料环结构两方面人手，改进填料密封。经过实验表

2、面，这种材料和结构大大提高了密封效果。关键词：无油润滑；材料；结构；受力分析中图分类号：TH136文献标识码：B文章编号：1671．9905(2009)O8—0052—02填料密封是一种轴封结构，是往复式压缩机的磨损。利用该材料制作的密封环，在高压条件下，其主要密封形式，其性能的好坏直接影响着压缩机的使用寿命有望突破8000h。使用性能和生产的正常运行。目前，在石油、化工、但是，碳素纤维的含碳量不同，弹性系数、摩擦化肥、医药、食品等众多工业部门，压缩机趋向采用系数也不同。所以在碳素纤维强化聚四氟乙烯的填无油润滑技术，密封填料采用非金属自润滑材料制料中，如果按照

3、表1和表2中数值选用填料，可使密作。随着无润滑技术的发展，密封填料在其材料、型封达到非常好的效果。式、设计和应用等方面都有了很大的进步，但仍然无传统用填料密封的每个填料环基本都使用同样法满足生产的要求，密封填料依然是制约压缩机长的材料，而且也达到了较好的密封效果，但是在传统效平稳运行的瓶颈。在无油润滑压缩机失效原因的填料密封结构中，由于填料材料完全相同，导致填中，填料故障占的比率最大。在一些使用环境恶劣料在被压缩到填料函中后，螺栓压力的传递出现问的场合，压缩机仅使用数天，就要更换密封填料，耽题，尤其在靠近填料底端的位置，压力减少了很多，误了生产的正常进行，增加

4、了设备的使用成本。从而导致密封效果不良。所以本文在理论的基础上为了克服传统密封填料的缺陷，本文作者通过计算了接近理想状态下的材料弹性系数和摩擦系分析压缩机填料的密封原理，改进填料结构，设计开数。发了一组新型无油润滑压缩机密封填料，经过计算测试条件：压力为3MVa，环境温度为常温。验证和试验测试，可以达到很好的效果。正常填装并压紧的填料，填料密封在填料函受到Px和Py力的作用，而且符合：1密封材料的选配Px=nPy碳素纤维填料是一种新型填料，具有优异的自式中：，z为大于1的比例系数；润滑性能，并且耐高温、耐化学腐蚀、耐疲劳、耐磨作用在轴上的轴向压紧力为：损、强度

5、高、自润滑性能好。在负荷发生变化和温度=骤变的情况下，都能保持密封性能，使用过程中不会式中：填料的柔软性系数；发生“跑、冒、滴、漏”现象。碳素纤维增强复合材料—介质压力，MPa；不仅机械性能优良，而且结构设计灵活，可以很好的填料与轴表面、填料与腔的内壁之间的摩克服PTFE冷流的缺点，保证高压条件下密封的可擦系数。靠性；高热导和耐磨性可以改善FE的导热性，加施加在压盖上的压紧力：上PTFE优良的自润滑性，可以降低摩擦系数，减少收稿日期：200903—30第8期周彬等：无油润滑填料密封的研究53Q=2．356(D一d)P间隙之中，后面是2个竹型填料，可以保证非常有

6、改进型的填料虽然用同样的材料，但是填料的效的密封，最后一个填料盒中是TR型填料，它可以成分配比经过了调整，经计算所得的数据对比如表保证外界的杂质和较大的颗粒不进入密封间隙之1所示。中。最重要的是5个填料盒中填料环的尺寸和材料表1填料改进前后数据对比的成分各有轻微的差异。图2中的填料结构是把R型密封环的下部改造成沟槽型，这样做主要具有2个优点：(1)减小密封面宽度。为防止介质泄漏，确实需要一定宽度的密封面，但过宽的密封面并不必要，反而造成过多的摩擦热，导致填料破损。(2)R型正环在减少摩擦热的同时，又可以同时起到有效密封和阻止介质和外界的杂质颗粒进入密计算得到各

7、个密封环的弹性系数见表2。封间隙。表2各密封环弹性系数经试验，这种密封结构更加优于无沟槽型填料圈数n1Il2n3n4n5和半密封型填料。弹性系数0．80．820．830．830．83很多人误认为压力越大越好，其实调节螺母并不是拧得越紧越好，调节螺母如果拧得过紧，就使轴的表面产生大量的摩擦热并损坏填料。尤其是刚开始运行的时候，最好是将螺母调至介质刚好不漏为止，预磨一段时间后再逐渐紧至不漏即可。表1和表2给出了调整材料后的摩擦系数和弹性系数，使(1)TR型填料(2)Tr型填料(3)传统半密封真料压紧力有了明确的值，可以有效地缓解这个问题。图2密封填料结构2填料密封

8、结构设计3结语图1是新设计的填料密封结