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一、盤根填料的密封原理

盤根填料的密封原理主要取決于迷宮效應(yīng)和軸承效應(yīng)。

迷宮效應(yīng)：軸在微觀下表面非常的不平整，與盤根只能部分貼合，而部分未接觸，所以在盤根和軸之間著微小的間隙，像迷宮一樣，帶壓介質(zhì)在間隙中多次被節(jié)流，從而達(dá)到密封的作用。

軸承效應(yīng)：在盤根填料和軸之間會存在著一層薄薄液膜，使盤根填料和軸類似于滑動軸承，起到了一定的潤滑作用，從而避免了盤根和軸的過度磨損。

二、盤根填料對材料的要求

由于受密封介質(zhì)的溫度、壓力、PH，以及設(shè)備的線速度、表面粗糙度、同軸度、徑跳、偏心等因素，就要求盤根材料具有以下特點(diǎn)：

1、有一定的彈塑性；

2、化學(xué)穩(wěn)定性；

3、不滲透性；

4、自潤滑性；

5、耐溫性；

6、拆裝方便；

7、制造簡單，價格低廉。

上述材料特性直接影響著盤根填料的密封性能和使用壽命，而能完全符合上述所有性能的材料很少，所以獲取優(yōu)質(zhì)的密封材料和提高其材料性能，一直是密封領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

三、盤根填料的形式和特點(diǎn)

隨著生產(chǎn)工藝的不斷出現(xiàn)，盤根填料的編制形式也逐漸多樣化，根據(jù)使用條件和環(huán)境的不同，不同的編制形式對密封的性能和受用壽命有著直接的影響。盤根編制填料主要采用的編制形式有：發(fā)辮編織、套層編織、穿心編制、夾心編制等。盤根的編制形式和特點(diǎn)如下：

1、發(fā)辮編織

發(fā)辮編織是用八個錠子在二軌道上運(yùn)行編織，在四角和中間沒有絨芯，編織的產(chǎn)品斷面為方形，其特點(diǎn)是盤根松散，但對軸振動和偏心用一定的補(bǔ)償作用，只用于小斷面填料，但斷面尺寸大將會出現(xiàn)填料外表花紋粗糙，結(jié)構(gòu)松弛，致密性差的缺點(diǎn)。

2、套層編織

套層編織是用8、12、16、24、36、48、60等個錠子在二軌道上編織，根據(jù)盤根規(guī)格決定套層，一般編織1~4層，中間沒有絨芯，套層填料致密性好，密封性強(qiáng)，但由于是套層，層間沒有纖維相連容易脫層，故多用于靜密封或低速設(shè)備。

3、夾心編織

夾心編制是以橡膠或金屬為芯子，纖維在外，一層套一層的編織，層數(shù)按需要而定，類似于套層編織，夾心編織致密性較好，強(qiáng)度高，彎曲性能好，密封性好，但與套層結(jié)構(gòu)一樣，表面層磨損后就容易脫落，一般用于泵、閥，極少用于往復(fù)設(shè)備。

4、穿心編制

穿心編織是用8、12、16、24、36、48、60等個錠子在三或四個軌道上編織而成，斷面呈方形，表面平整，彈性和耐磨性好，強(qiáng)度高，致密性好，與軸接觸面比發(fā)辮式大且均勻，纖維間空隙小，所以密封性好，表面層磨損后整個填料不會松散，使用壽命長，是一種比較先進(jìn)的編織結(jié)構(gòu)。

在選用盤根時，要根據(jù)設(shè)備的具體工況來選擇盤根的編織形式，才能使盤根發(fā)揮出應(yīng)有的密封性能。

四、盤根填料的分類、組成和應(yīng)用

由于工況條件的不同，盤根填料的種類也非常的繁多。為了更好的區(qū)分和選用盤根，我們通常按盤根填料的主體密封基材的材質(zhì)將盤根填料分為：

1、天然纖維類盤根

天然纖維類主要有天然棉、麻、毛等為密封基材的盤根。

2、礦物纖維類盤根

礦物纖維類盤根主要有石棉類盤根等。

3、合成纖維類盤根

合成纖維類盤根主要有：石墨類盤根、碳纖維類盤根、聚四氟乙烯類盤根、Kevlar類盤根、亞克力夾硅膠型纖維盤根等。

4、陶瓷和金屬纖維類盤根

陶瓷和金屬纖維盤根主要有：碳化硅盤根、碳化硼盤根、中堿玻璃纖維盤根等，由于單一的纖維材料都或多或少存在一些材料本身所具有的缺點(diǎn)，采用單一的纖維來編織盤根，由于盤根纖維間存在著空隙，容易也引起滲漏，同時有些纖維的自潤滑性差，摩擦系數(shù)大，所以要浸漬一些潤滑劑、填充劑及特種添加劑等。來提高填料的致密性和潤滑性，如：混有石墨粉的礦物油或二硫化鉬潤滑脂，還有滑石粉、云母、甘油、植物油等，還有浸漬聚四氟乙烯分散乳液，并在乳液中加以適量的表面活性劑和分散劑等。特種添加劑通常有鋅微粒、阻隔劑、鉬基緩蝕劑等等，來降低盤根填料對設(shè)備的腐蝕。

隨著科技的發(fā)展，納米技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，納米技術(shù)主要是發(fā)掘了材料本身固有的一些隱含特性，有些特性可以降低或消除材料本省的一些弊端，并發(fā)揮出材料本身所具有的一些卓越特性。在密封行業(yè)中，密封材料的研究和開發(fā)一直是行業(yè) 的尖端技術(shù)領(lǐng)域，經(jīng)國內(nèi)外知名納米研究機(jī)構(gòu)的長期合作，成功開發(fā)出了納米盤根系列，并向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請了發(fā)明專利，同時也開辟了盤根應(yīng)用的新領(lǐng)域，使盤根填料密封技術(shù)跨越性的提高，它的應(yīng)用使設(shè)備的密封性能和使用壽命均有顯著提高，并給用戶帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

五、盤根填料材料的性能指標(biāo)

盤根填料的的材料特性直接影響著盤根填料密封性和使用壽命，有以下指標(biāo)：

1、壓縮率：加載 時，材料的厚度壓縮量與初始厚度之比；

2、回彈率：固體物質(zhì)卸載時的回彈量與加載時的壓縮量之比；

3、耐磨性：兩材料表面之間相對運(yùn)動引起的損耗程度；

4、自潤滑性：材料自身具有潤滑性的性能；

5、應(yīng)力松弛率：應(yīng)力松弛狀態(tài)下應(yīng)力衰減的百分?jǐn)?shù)；

6、熱失量：物質(zhì)在規(guī)定溫度規(guī)定時間內(nèi)灼燒后失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；

7、酸失量：材料在規(guī)定操作程序的酸溶液中處理后失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；

8、堿失量：材料在規(guī)定操作程序的堿溶液中處理后失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；

盤根填料的的每種材料每個性能指標(biāo)國家或行業(yè)都有嚴(yán)格的規(guī)定，從而確保盤根的質(zhì)量能夠得保證。

來源：電廠技術(shù)聯(lián)盟

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