[实用新型]一种内置增强环的填料密封结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种内置增强环的填料密封结构。

背景技术

压缩填料密封也称为盘根(packing)密封、压盖填料(gland packing)密封。其密封结构简单、材料来源广泛、安装维护方便、 价格低廉，因而被广泛用于离心泵、真空泵、搅拌机、反应釜和船舶 螺旋桨等转轴密封，柱塞泵、往复式压缩机、制冷剂的往复运动轴密 封，以及各种阀门阀杆的旋动密封等。

填料是一种可压缩性密封材料，填料密封是将填料装于填料函 内，通过压盖将填料压实过程中沿径向胀开后贴紧轴表面来阻止介质 外漏达到密封效果的。因此，轴表面的接触应力大小及分布是决定压 缩填料密封性能的关键因素。但是由于轴表面摩擦力和微观缺陷的存 在，其与填料只能是部分贴合、部分不接触，类似迷宫。当带压介质 通过轴表面时，介质被多次节流，凭借“迷宫效应”而达到密封。同 时，填料与轴表面的贴合、摩擦，类似于滑动轴承，在低应力区或未 接触部分可以保持较厚的油膜，使其有少量液体进行润滑，从而保证 一定的密封寿命，即所谓的“轴承效应”。因此，良好的填料密封是 迷宫密封和轴承效应的综合体。

另一方面，由于轴表面摩擦力的存在，致使压紧力沿轴向逐渐减 小，因此产生的径向压紧力由外端(压盖一侧)向内端呈下降趋势且 内侧填料的压实程度远不如外侧。当盘根的截面形状为矩形时，填料 沿径向的变形与整体结构基本相似，极易引起密封不实造成泄漏，为 此亟待改进和完善。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种内置增强环的填料密封 结构。

本实用新型的技术方案是：

一种内置增强环的填料密封结构，轴杆穿过填料壳，填料壳与轴 之间的环状间隙构成填料函，所述填料函内填充有防止流体从封液区 向大气区域泄漏的组合填料，且填料函的上端开口处设有向下压紧组 合填料的压盖，所述组合填料包括沿轴向设置在填料函中间的石墨层 和设置在石墨层上下两面的盘根层；

所述石墨层包括若干层石墨环和设置在相邻石墨环之间的刚性 增强环，石墨环和增强环紧密贴合，所述增强环的横截面呈三角形， 上下两石墨环的形状与增强环的形状相配合。

进一步，所述盘根层由因科镍金属丝编制而成。

进一步，所述增强环由耐腐蚀性材料制成。

再进一步，安放有增强环的石墨环上设有V形安装槽。

本实用新型的有益效果是：

由于增强环可视为不可压缩的刚性体，V形安装槽附近的石墨环 会优先沿径向胀开，优化了增强环和石墨环结合面的受力分布情况， 在提高局部径向接触应力的同时，增强了组合填料由外端向内端传递 预紧压力的能力，从而可以进一步提高填料的密封性能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型、V形石墨环组合填料和平口石墨环组合填料 的泄漏率与轴杆往复运动的循环次数的关系图。

图3是本实用新型、V形石墨环组合填料和平口石墨环组合填料 的轴杆表面摩擦力与轴杆往复运动的循环次数的关系图。

具体实施方式

实施例1：

参照附图1，一种内置增强环的填料密封结构，轴杆穿过填料壳， 填料壳与轴之间的环状间隙构成填料函，所述填料函内填充有防止流 体从封液区向大气区域泄漏的组合填料，且填料函的上端开口处设有 向下压紧组合填料的压盖，所述组合填料包括沿轴向设置在填料函中 间的石墨层2和设置在石墨层上下两面的盘根层1；

所述石墨层2包括若干层石墨环21和设置在相邻石墨环21之间 的刚性增强环22，石墨环21和增强环22紧密贴合，所述增强环22 的横截面呈三角形，上下两石墨环21的形状与增强环22的形状相配 合。

所述盘根层1由因科镍金属丝编制而成。

所述增强环22由耐腐蚀性材料制成。

安放有增强环22的石墨环上设有V形安装槽。

增强环22由惰性好、耐蚀性强的刚性材料制成，可以减缓增强 环22与石墨环22发生电化学腐蚀。