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填料密封的原理

来源: 上海阀门 时间: 2012-08-08 点击: 2,540

填料密封的原理

填料密封原理有轴承效应和迷宫效应原理两种。

1.轴承效应原理

由于压盖施加在填料上的载荷,使填料产生塑性和弹性变形,在作轴向压缩的同时,也产生径向力,与阀杆及填料函孔紧密结合。当阀杆与填料作相对运动时,由于填料的自润滑作用或产生的油膜,使填料与阀杆之间边界保持润滑状态,延迟填料与阀杆的磨损,较长期地保持紧密的贴合,阻止介质渗漏。这种边界润滑状态,虽然不十分均匀,有类似滑动轴承的作用,故称为“轴承效应”。

2.迷宫效应原理

填料与阀杆相接触有一定的深度(即接触长度),由于制造误差的存在,在阀杆运动时,不可避免地在填料与阀杆之间产生微小、不规则的运动间隙,使填料与阀杆的接触长度上形成“迷宫”现象,起着节流和防止介质泄漏的作用,这种作用称为“迷宫效应”。填料在阀杆运动中,依靠它的可塑性和回弹性,填补运动间隙,使填料保持与阀杆的紧密贴合,维持“迷宫效应”。

“轴承效应”和“迷宫效应”是填料维持密封的原理。这两种效应使填料密封良好,不发生泄漏。因此,填料密封必须有良好的润滑和适当的压紧载荷。

四、压盖压紧力的确定

压盖的压紧力与介质压力和其他因素有关,主要是介质的压力,压紧力与介质压力成正比关系。保证密封填料压紧力的计算方法有多种,常用的压盖压紧力计算公式是:

Q=2.356(D2-d2)P×100

式中p——压盖的压紧力,N;

D——填料函(箱)的内径,cm;

d——阀杆外径,cm;

P——介质压力,MPa。

填料高度一般与介质压力成正比,压力高所用的填料圈数多些。这样,会认为填料越多越好,这是不正确的。在实际应用中,填料圈数过多,由于填料摩擦力,压紧填料的力不易传到下部填料,填料函中下面的几圈填料因压紧力不够,而不能很好地密封,反而增加了填料对阀杆的摩擦力,致使操作力矩增大。

填料密封结构是动密封的一种形式,它的泄漏率比垫片大得多。填料的泄漏形式主要是界面渗漏,对于编织填料有一部分为渗透泄漏。所以,在这类填料中加金属片、丝或聚四氟乙烯,用以解决渗透泄漏。

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