CN102996806A - 一种耐脆裂大直径机械密封用石墨静环及其制造方法 - Google Patents

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娄天彦
曲宸锋
蒋锵
曲冠星
娄彧琦
孙小聃
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Abstract

本发明涉及一种耐脆裂的大直径机械密封用石墨静环及其制造方法。所述的耐脆裂的机械密封用石墨静环由金属、石墨和粘接剂组成。所述的金属为铁镍合金；石墨为碎片状柔性石墨；粘接剂可以是有机粘接胶或其他胶类。其制造工艺是将金属、石墨和粘接剂三者按规定的比例混合均匀，然后放在模具中压制成型。所述的铁镍合金是为了增强石墨静环的机械强度和耐脆裂性能。可以用作机械密封的静环材料。

Description

一种耐脆裂大直径机械密封用石墨静环及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种耐脆裂大直径机械密封用石墨静环及其制造方法。
背景技术
目前，普遍用于机械密封摩擦副中静环的材料大都采用石墨材料。石墨是机械密封行业适用范围最广的摩擦副组对材料，具有良好的自润滑性能，摩擦系数低，耐腐蚀性能优异，导热性能优，线膨胀系数低，组对性能及耐温性能优良并容易加工等特点，因此，其应用的范围极广，应用的数量极大。但是，用石墨材料制成的摩擦副静环却有一个致命的弱点，那就它的是机械强度很低，很脆弱，极易在不均匀受压条件下脆裂及碎裂。特别是那些大直径（石墨静环外径200mm以上）的机械密封石墨静环更容易发生脆裂。很多机械密封的制造商和用户都有相同切身的体会，即：石墨材料制造的机械密封静环在运输转运过程中，极易在装卸过程中受外力造成静环裂纹、脆裂或碎裂，导致成废品而不能使用；还有制造商或用户在组装货安装机械密封过程中也会由于稍微用力不当造成静环碎裂而成废品，由此造成成品的浪费和时间的损失。行业内对此一直极为头痛，而且至今未提出更有效地解决办法。
本发明提出了一种耐脆裂大直径机械密封用石墨静环及其制造方法。所述的耐脆裂的机械密封用石墨静环由金属、石墨和粘接剂组成。所述的金属为铁镍合金，该金属合金的线膨胀系数为：0.5 ×10-6，比规定和标准要求的动环和静环的线膨胀系数4.5 ×10-6要低得多，完全满足使用要求；粘接剂可以是有机粘接胶或其他胶类。其制造工艺是将铁镍合金金属环或金属片、按规定的比例混合均匀的石墨和粘接剂，放在模具中压制成型。为了增强其强度，还可以将压制成型的石墨静环放入高温中加热固化。用所述方法制成的机械密封静环材料，不仅保留了石墨材料静环的所有优点和性能，更为重要的是，由于在制造过程中将环状或片状或条状铁镍合金置于石墨静环的中央部位，有效地增强了石墨静环的机械强度，从根本上解决了以往石墨材料制成的静环极易脆裂和碎裂的问题。
发明内容
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种耐脆裂大直径机械密封用石墨静环及其制造方法，其特征在于：所述的耐脆裂的机械密封用石墨静环由金属、石墨和粘接剂组成。所述的金属为铁镍合金；粘接剂可以是有机粘接胶或其他胶类。其制造工艺是将铁镍合金金属环或金属片、按规定的比例混合均匀的石墨和粘接剂，放在模具中压制成型。为了增强其强度，还可以将压制成型的石墨静环放入高温中加热固化。
由此可见，根据本发明的上述技术方案中，在制造过程中将环状或片状或条状铁镍合金置于石墨静环的中央部位、按规定的比例混合均匀的石墨和粘接剂，放在模具中压制成型，并辅以高温中加热固化工艺，有效地增强了石墨静环的机械强度，从根本上解决了以往石墨材料制成的静环极易脆裂和碎裂的问题。
附图说明
本发明的上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，附图为本发明的一个实施例的耐脆裂的机械密封用石墨静环的示意图。图中：附图中的1：按规定的比例混合均匀的石墨和粘接剂；附图中的2：环状或片状或条状铁镍合金。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。在本发明中，一种耐脆裂的机械密封用石墨静环及其制造方法。所述的耐脆裂的机械密封用石墨静环由环状或片状或条状铁镍合金、按规定的比例混合均匀的石墨和粘接剂组成，即: 环状或片状或条状铁镍合金（附图中的2）、按规定的比例混合均匀的石墨和粘接剂（附图中的1）。
实施例一：制造外径500mm、内径200mm、厚度为30 mm的耐脆裂的大直径机械密封用石墨静环工艺流程。先采用机械切削加工方式制取方环状铁镍合金环，其尺寸规格为：外径400mm、内径300mm、厚度为10 mm，备用；取尼龙202密封胶适量、取柔性石墨适量，并将两者混合均匀后置于环形模具中，同时，将备用的方环状铁镍合金环也置于混合好的石墨中，此时，在操作上一定要注意将铁镍合金环置于混合好的石墨材料中央部位；然后，将模具先置于烘箱中在60℃的温度下烘烤10分钟；然后取出后再经过100Mpa的压力下压制成环状的石墨环；之后将石墨环置于烘箱内在250-280℃的温度条件下烘烤20-30分钟；取出后进行初型整理，然后再将其置于340-350℃的加热炉内烘烤5分钟；取出后进一步整形处理加工；再常温静置8小时后进行磨削加工至成品。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。凡本行业的普通技术人员，均可按说明书附图所示和以上所述，顺畅地实施本发明。但是，凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的范围。 

Claims (2)

1.一种耐脆裂大直径机械密封用石墨静环及其制造方法，其特征在于：所述的耐脆裂的机械密封用石墨静环由金属、石墨和粘接剂组成，并通过模压成型制成。
2.根据权利要求1所述的石墨静环中的金属为膨胀系数极低的铁镍合金。
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