[发明专利]一种可再成型的软密封填料无效

专利信息
申请号: 02116406.1 申请日: 2002-04-02
公开(公告)号: CN1374360A 公开(公告)日: 2002-10-16
发明(设计)人: 关晓辉 申请(专利权)人: 关晓辉
主分类号: C09K3/10 分类号: C09K3/10
代理公司: 北京科龙环宇专利事务所 代理人: 孙皓晨
地址: 100043 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 成型 密封 填料
【说明书】:

发明领域

本发明涉及一种用于各种泵类、阀门、减速机等的密封填料,该密封填料具有密封效果好,耐久性优异,摩擦系数低,可再循环使用等特点。

背景技术

在传统的泵类密封上,盘根密封和机械封一直占据着主导位置。盘根密封的工作原理是由于盘根受到来自法兰盖轴向的压榨力,使盘根变形,形成径向扩张力,抱紧轴杆,从而达到密封的目的。不论是早期的油浸盘根,还是近期的石墨盘根,聚四氟乙烯盘根,由于它们的物理化学特性,决定着此种密封存在着以下几大缺陷:

1、径向扩张力使得轴或轴套磨损严重,需定期更换轴套,造成人员、材料浪费。

2、摩擦产生的热量必须通过介质的泄露而散发,污染环境。

3、寿命短,需定期更换,更换期间水封环易产生轴向位移,给维修带来困难。

4、不可循环利用,泵体定期检修只能丢弃,产生垃圾。

5、径向扩张力加大盘根与轴套之间的摩擦,消耗一定的轴功率,增加无用功。

盘根密封应用广泛,历史长久,单一材料费低廉,用户便于接受。但由于盘根寿命短,需定期更换和维修,因此盘根密封每年的综合费用不低。

机械密封虽然是一种密封性能较好的密封形式,但由于它单一成本太高,对制造、安装、维护水平要求也很高,且不能有效地耐酸、碱、盐与腐蚀性强的介质,使之广泛应用受到了很大的限制。

发明内容

为解决上述问题,发明人进行了深入细致的研究,结果发现,通过提供由以下组分制成的密封填料,克服了上述现有技术的缺陷。实验证明,本发明的填料具有密封性能好(不漏水),耐久,耐磨损,不损坏轴套,不用水冷却,可以重复使用等优点。本发明的密封填料可适用于各种动、静密封,可以替代目前使用的盘根、机械封、橡胶圈等。

本发明的新型密封填料包括以下组分:

2-10wt%氯丁橡胶

50-84wt%聚四氟乙烯乳液

3-20wt%丝绵或聚合纤维

0.5-5wt%增强填料

10-20wt%润滑油

0.5-3wt%增塑剂

0-24wt%石墨。

其中所述润滑油可以是本领域中常用的那些,例如N46液压油,20#齿轮油等。

所述聚四氟乙烯乳液是浓度为50-60%的聚四氟乙烯乳液。

聚合纤维包括聚酯、聚丙烯、晴纶、聚乙烯、聚酰胺、涤纶等纤维,其中聚丙烯纤维和晴纶纤维是优选的。聚合纤维的长度一般为1-3cm左右,直径一般约0.5-50um。

增强填料可以是本领域中常用的那些,例如二氧化硅,二氧化钛,玻璃纤维等,或它们的混合物。

增塑剂可以是本领域中常用的那些,例如邻苯二甲酸二甲氧基乙酯,间苯二甲酸二异辛酯,己二酸二异辛酯,己二酸二辛酯,癸二酸二辛酯,马来酸二异辛酯,衣康酸二丁酯等。

制备本发明的密封填料例如可以按照以下方法来实施:

在丝绵或聚合纤维中加入润滑油,混合,再倒入聚四氟乙烯乳液,浸泡20-60分钟,同时进行搅拌,再加入氯丁橡胶、增塑剂、增强填料和任选的石墨,混合均匀,进入100-200℃的烘箱5-10小时,冷却后取出,风干,再进入200-300℃的烘箱5-10小时,冷却后取出,风干成型即可。

按上述方法制备的密封填料为柔性、无固定形状的物质。由于本发明的密封填料无固定形状,填充后纹织交错,形成无数“迷宫”,介质分子被多次截流,充分利用了“迷宫效应”的密封原理;本发明的密封填料填充到填料箱后,压紧法兰,此时在概念上与盘根密封有明显区别,盘根密封中压紧法兰,是因为需要轴向的压榨力,使盘根变形,形成径向扩张力,抱紧轴杆,从而达到密封,而本发明的密封填料在填充时压紧法兰,是为了达到填料的工作密度,使填料与填料分子间,填料与轴套分子间到达适宜距离,填料分子迅速规则吸附在轴套表面,使相对运动面缝隙减小,水分子不能通过,从而达到零泄露水平;泵在运转中,因为径向扩张力的大大减小,使得填料与轴套之间摩擦力大大降低,去除了无用功和热量的产生原因,从而实现节能和不需冷却,同时轴和轴套免受径向扩张力的挤压,延长自身使用寿命;当因维修、换件等工作掏出填料时,只需加入适量润滑油均匀搅拌,本发明的填料即可恢复如初,达到再使用的目的。

在使用聚合纤维,尤其聚丙烯纤维、晴纶纤维等的情况下,本发明的密封填料具有耐酸、碱、盐的功能,可用于各种工业泵,尤其输送含酸或碱的泵的密封。通过试验发现,将本发明的密封填料分别置于98%浓硫酸、饱和氢氧化钠溶液及硫酸盐溶液中浸泡1周,取出后测量其重量、外观均无改变,强度等性能也没有降低。

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