提高柔性石墨填料密封性能的几点措施

提高柔性石墨填料密封性能的几点措施合肥通用机械研究所（合肥２３００３１）刘汇源刘扬司建东黄少谷１前言因为填料密封结构简单,填料可选种类很多且价格便宜,因此在阀门上得到广泛应用。填料密封是防止阀杆处介质外漏的常用方法,在柔性石墨材料问世以前,填料大量采...     

柔性石墨/编织盘根组合填料密封性能试验研究

在新型填料密封和摩擦学性能试验机上,进行柔性石墨/编织盘根组合填料的往复运动试验,考察填料的密封性能和摩擦学性能,考察轴向应力、石墨环截面形状和密度对组合填料密封性能和摩擦学性能的影响。结果表明:随着轴向应力的增加,组合填料的泄漏率有所下降,但摩擦力会显著上升,填料的磨损加剧、密封寿命大大缩短;优化柔性石墨环的截面形状能改善组合填料的综合性能,V型石墨环填料的密封性能和摩擦学性能均明显优于平口石墨环;柔性石墨环的密度对组合填料的密封性能和摩擦学性能也有重要影响,具有密度梯度的石墨环组合填料性能优于等密度石墨环填料。对于等密度的石墨环组合填料,推荐使用密度为1.5 g/cm3左右。     

泵用编织填料动密封性能试验研究

泵轴的高速旋转对填料产生的不平衡振动和剧烈摩擦,使填料与动轴之间产生偏心间隙并加剧了填料的磨损,形成了密封流体的间隙泄漏,导致密封失效。本文针对泵轴转速n、流体介质压力P对填料动密封性能及变化特征的影响,选取4种编织填料产品在填料动密封实验台上进行了动密封性能试验研究。     

石墨填料环力学和密封性能试验研究

试验研究不同密度的石墨填料环的轴向力传递特性和压缩回弹性能;结合有限元数值模拟,研究不同密度的石墨填料环的侧压系数;通过试验研究不同密度的双层石墨填料环的密封特性。结果表明:侧压系数随着加载轴向力的增加而增加,密度对侧压系数的影响不明显;轴向力传递率随石墨填料环的密度增大而增大;石墨填料环的压缩率随着密度的增大而减小,回弹率随密度的增大而增大;不同密度的双层石墨填料环在目标轴向压力40 MPa下的泄漏率均低于设定值(1.0×10~(-6)Pa·m~3/s),密度对泄漏率没有明显的影响。     

柔性石墨填料结构改进及密封性能研究

目前被广泛应用的平面环填料组被压紧后,填料内部的应力沿轴向衰减,因此距离压盖近的环对密封的贡献较大。然而柔性石墨填料组中起主要密封作用的纯石墨环通常位于填料组的中间,两端加固石墨环的密封能力较弱。为提升柔性石墨填料的密封性能,对平面环石墨填料组进行结构优化,通过制造应力集中改变填料组受压后的应力分布,从而增大纯石墨环所受应力以提升填料密封性能。测定柔性石墨相关材料参数,利用ANSYS软件、Fluent软件对优化前后填料组的受力及密封性能进行分析。结果表明：平面环填料组在优化为V形填料组后,纯石墨环内部的应力得到提升,且整组填料与阀杆间的摩擦力更小,填料密封寿命明显更长。     

膨胀石墨填料密封机理研究

介绍了膨胀石墨填料材料的特点、密封机理和性能，并与其他种类填料作了比较分析。     

浸锑石墨摩擦磨损特性研究

为使石墨产品能够应用于高温及重载条件下且能表现出良好的的耐磨性和自润滑性,使用机械加压工艺将熔融锑浸入石墨坯料气孔中制得浸锑石墨复合材料,并对浸渍前后样品的微观结构、摩擦磨损性能进行了研究,评价了浸锑石墨浸渍后磨损量及润滑性能的变化。结果表明,浸锑后磨损量减少96.6%,摩擦因数降低了45%,证明浸锑后石墨材料的摩擦磨损性能有所提高。     

填料对超高分子量聚乙烯摩擦磨损性能的影响研究

用MPV－200型摩擦磨损试验机和腐蚀磨损试验机,研究了MoS2,PTEF,石墨,玻璃纤维,碳纤维等填料对超高分子量聚乙烯（UHMW－PE）摩擦磨损性能的影响,结果表明：填充MoS2,PTFE,石墨可降低UHMW－PE的摩擦系数;而添加玻璃纤维则增大了UHMW－PE的摩擦系数,添加碳纤维对UHMW－PE的摩擦系数几乎无影响,同时,添加填料可使UHMW－PE的耐磨性显提高,其中石煌减摩抗磨效果最佳,超高分子量聚乙烯基体的和石墨填料的构成的复合材料,同超高分子量乙烯相比,不仅耐磨性大幅度提高,而且磨擦系数大大降低。     

阀用柔性石墨成组填料动态密封性能的试验研究

在模拟阀杆工作的条件下,对阀用柔性石墨成组填料的泄漏率和使用寿命进行了试验,显示出该成组填料比传统矩形截面组合填料的密封性能好、使用寿命长,是一种对环境友好、具有广泛应用前景的新型密封填料。     

浸渍石墨材料在不同法向载荷下的磨损性能研究

研究不同摩擦体系下法向载荷对浸渍石墨的摩擦磨损特性的影响,采用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜分别表征摩擦表面磨痕形貌、磨痕轮廓,对浸渍石墨与对偶球（GCr15钢球和Si3N4陶瓷球）的摩擦磨损情况与机制进行评估分析。结果表明：磨损痕迹随着施加载荷的增加而加深加宽,磨损率与法向载荷呈负相关,而摩擦因数、磨损体积则与法向载荷呈正相关;小载荷作用下石墨的磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损,大载荷下则主要表现为黏着磨损、氧化磨损以及疲劳磨损;GCr15/石墨摩擦副相比于Si3N4/石墨摩擦副磨损率较低,在摩擦过程中形成完整、连续性更好的“第三体”转移膜减轻了磨损,对石墨基体起到保护作用。     

石墨填充聚醚酰亚胺摩擦学性能分析

在M-200摩擦试验机上进行不同含量石墨填充PEI基复合材料的摩擦磨损试验,利用扫描电子显微镜分析了断口和磨损表面的显微结构,并分析了磨损机制。考察了表面硬度随含量填充量的变化规律。试验结果表明:石墨在复合材料基体中呈片状结构,磨损过程中易形成转移膜,从而改善了摩擦磨损情况,其中填充质量分数10%石墨的PEI基复合材料摩擦因数最低,填充30%石墨的复合材料磨损率最低,材料表面硬度随着填充石墨含量的增加而降低,石墨填充量在5%～30%之间表面硬度下降平缓,当填充量超过30%时,材料表面硬度下降剧烈。     

船舶艉轴机械密封材料摩擦磨损性能研究

为探究船舶艉轴机械密封用高分子材料在实际工作环境下的摩擦磨损性能，选用浇注型聚氨酯弹性体（CPU）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）、玻璃纤维改性聚己二酰丁二胺复合材料（GF/PA46）与玻璃纤维改性聚四氟乙烯复合材料（GF/PTFE）5种材料，在载荷为0.5 MPa，线速度为7 m/s的工况下开展摩擦磨损性能测试。结果表明：重载、高速的工况使得CPU、PET、PBT、GF/PA46材料出现了不同程度的剥落与犁沟，摩擦因数与磨损量较大；GF/PTFE材料仅出现一些相对轻微的撕裂和磨痕，相较于CPU、PET、PBT、GF/PA46材料，GF/PTFE的平均摩擦因数分别下降了66.6%、80.4%、86.1%、87.8%，单位时间磨损量分别下降了91.7%、92.7%、88.6%、97.0%，摩擦磨损性能最优。     

柔性石墨编织填料行业标准修订内容的探讨

该文根据修订JB/T7370《柔性石墨编织填料》机械行业标准工作过程中对柔性石墨编织填料产品的性能试验分析和对标准条款内容的研究,对该项产品标准的分类、适用范围及性能指标进行了筛选分析,重新划分了柔性石墨编织填料的产品类别,对增加的产品性能指标以及取消和修订的标准条款内容逐一进行了分析研究和说明。同时也对柔性石墨编织填料产品能否采用ASTM标准的可行性进行了探讨。     

航天阀门填料密封组件及其装压方法

提出了一种新型航天阀门石墨填料组件,介绍了填料作动腔的结构特点以及石墨填料组件的结构原理,详细阐述了填料组件的装压流程,采用包覆法进行氦检漏试验,经验证,石墨填料组件能够在深低温和超高压环境下实现良好的轴动密封。     

连续管磨损对防喷盒胶筒密封性能的影响

为研究连续管磨损对防喷盒胶筒密封性能的影响,归纳连续管常见磨损形式并构建其磨损几何模型,以通径为38.1 mm防喷盒胶筒为例,通过实验得到其材料本构模型参数,建立防喷盒胶筒密封连续管的有限元模型;以有效接触应力和最大Mises应力为指标,分析连续管的磨损形式、磨损深度、磨损长度以及偏磨角度对胶筒密封性能的影响。结果表明：连续管偏磨形式对胶筒密封性能影响较大,连续管偏磨段长度大于胶筒高度且偏磨深度大于1 mm时,胶筒密封能力会出现不能满足井口密封要求的情况;偏磨角度会影响胶筒的应力分布,从而影响密封性能。     

乳化液泵柱塞副密封及密封材料研究

煤矿乳化液泵柱塞副密封问题长期以来未得到很好解决严重影响和制约煤矿企业的正常生产和安全生产。在深入调查分析和研究的基础上,研制了开发的适用于乳化液泵密封的高性能,高可靠,无污染的填料密封,使这一问题得到圆满解决、该密封在生产实践中得到应用。