CN213117453U - 高弹性石墨自密封填料环 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高弹性石墨自密封填料环，包括有石墨填料环本体，其特征在于：所述石墨填料环本体的上端面和/或下端面设置有高弹性构件，与现有技术相比，本实用新型的优点在于：使用时，将本实用新型的高弹性石墨自密封填料环套装于轴上，并置于密封体内，最后通过密封压盖压紧。密封压盖在压紧过程中，对石墨填料圈施加压紧力，并传递给高弹性石墨自密封填料环内的高弹性构件，高弹性构件发生形变，其环形槽向内收缩，并产生反向作用力，反向作用力随所施加压紧力的增加而增加，其中，环形槽位于石墨填料环本体的外侧，使密封效果显著提高，具有压缩、回弹好，密封性好的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及密封填料技术领域，尤其涉及一种高弹性石墨自密封填料环。
背景技术
填料环是一种适用于石油、化工行业及一些具有酸碱等强腐蚀性介质的环境，安装于各种旋转设备、往复泵、阀门等的机械密封产品。常见的有石墨填料环，其呈环状结构，是柔性石墨经剪切加工后通过模具缠绕压制而成，由于石墨的材料特性具有自润滑性好、耐腐蚀等特点，生产和安装要相对方便，是目前性价比较高的环保型密封填料之一。虽然石墨材料的摩擦系数较低，在高强度、高线数等工况要求高的环境下工作，还是会产生磨损进而导致密封性降低，从而引起泄露，缩短填料环的使用寿命。
另外，目前石墨密封填料主要选择采用多圈成型柔性石墨组成填料密封结构，由于石墨是可变形的弹性体，在压缩时自身的变形会抵消压紧力，同时石墨与接触的金属部件之间存在摩擦力，最终导致石墨填料成组安装压紧后仅有上部部分填料环达到了压缩变形要求，下部填料环的实际压缩变形量不足，整组填料的密封效果大大降低。针对相关技术中石墨密封填料组弹性变形不均匀，底部填料压缩量不足，整组填料密封效果不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种回弹力强、结构稳定的高弹性石墨自密封填料环。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该高弹性石墨自密封填料环，包括有石墨填料环本体，其特征在于：所述石墨填料环本体的上端面和/或下端面设置有高弹性构件。
进一步地，所述石墨填料环本体的上端面和/或下端面内设置有环形槽，所述高弹性构件设置在所述环形槽内。该高弹性石墨自密封填料环在使用时套装于轴上，在压紧过程中，对高弹性石墨自密封填料环施加压紧力，并传递给环形槽内的高弹性构件，高弹性构件发生形变，其开口向内收缩，并产生反向作用力，反向作用力随所施加压紧力的增加而增加，使密封效果显著提高。
优选地，所述高弹性构件为呈环状的螺旋弹簧，所述环形槽设置在所述石墨填料环本体之上端面和/或下端面的外周缘。呈环状的螺旋弹簧起到在环形槽内内部弹性骨架的作用，承受环形槽向内收缩时传递的外力，依靠弹簧自身的弹性伸缩变形适应环形槽形状的变化，并对环形槽产生反作用力，从而有效提高密封组件的密封效果及使用寿命。
进一步地，所述石墨填料环本体由自上而下依次叠加的高密度石墨自密封环、低密度菱形石墨环和高碳纤维盘根环组成。石墨填料环本体为由自上而下依次叠加的高密度石墨自密封环、低密度菱形石墨环和高碳纤维盘根环组成共同组成、并具有密度梯度的组合填料环，该组合填料环在自下而上的压缩过程中提高了整体石墨填料环本体的侧向胀开能力，既避免了填料安装后的石墨填料环本体的压缩不充分，又确保了填料的整体密实和侧向受力均匀，从而有效提高了填料的密封性能，具有密封性强，耐高压、耐腐蚀性强的特点。
进一步地，所述高密度石墨自密封环具有与所述石墨填料环本体的上端面形成有夹角α的第一斜面，且60°≤α≤70°。
进一步地，所述低密度菱形石墨环具有与所述石墨填料环本体的上端面形成有夹角β的第二斜面，且45°≤β≤50°。
进一步地，所述高密度石墨自密封环的密度为2.6g/cm3，所述低密度菱形石墨环的密度为1.3g/cm3。其中，低密度菱形石墨环的膨胀性能最好，为中心分别在受力方向叠加中，通过高弹性石墨自密封填料环在自下而上的压缩过程中提高了位于中间的低密度菱形石墨环的侧向胀开能力，而高密度石墨自密封环在填料压实过程中能沿低密度菱形石墨环径向胀开后贴紧轴表面来阻止介质外漏达到密封效果。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：使用时，将本实用新型的高弹性石墨自密封填料环套装于轴上，并置于密封体内，最后通过密封压盖压紧。密封压盖在压紧过程中，对石墨填料圈施加压紧力，并传递给高弹性石墨自密封填料环内的高弹性构件，高弹性构件发生形变，其环形槽向内收缩，并产生反向作用力，反向作用力随所施加压紧力的增加而增加，其中，环形槽位于石墨填料环本体的外侧，使密封效果显著提高，具有压缩、回弹好，密封性好的特点，解决了石墨密封填料组弹性变形不均匀，底部填料压缩量不足，整组填料密封效果不佳的技术问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例中高弹性石墨自密封填料环的结构示意图；
图2为图1的剖视图；
图3为本实用新型实施例中石墨填料环本体上环形槽的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～3所示，为本实施例的最佳实施例。本实施例的高弹性石墨自密封填料环包括有石墨填料环本体1，石墨填料环本体1的上端面和/或下端面设置有高弹性构件2。其中石墨填料环本体1的上端面和/或下端面内设置有环形槽11，本实施例的高弹性石墨自密封填料环为了有效地提高压缩和回弹力，均为在石墨填料环本体1的上端面和下端面设置有高弹性构件2，并且，高弹性构件2设置在环形槽11内，该高弹性石墨自密封填料环在使用时套装于轴上，在压紧过程中，对高弹性石墨自密封填料环施加压紧力，并传递给环形槽11内的高弹性构件2，高弹性构件2发生形变，其开口向内收缩，并产生反向作用力，反向作用力随所施加压紧力的增加而增加，使密封效果显著提高。
具体地，高弹性构件2为呈环状的螺旋弹簧，环形槽11设置在石墨填料环本体1之上端面和/或下端面的外周缘，呈环状的螺旋弹簧起到在环形槽11内内部弹性骨架的作用，承受石墨填料环本体1向内收缩时传递的外力，依靠弹簧自身的弹性伸缩变形适应石墨填料环本体1形状的变化，并对石墨填料环本体1产生反作用力，从而有效提高密封组件的密封效果及使用寿命。而石墨填料环本体1为由自上而下依次叠加的高密度石墨自密封环13、低密度菱形石墨环14和高碳纤维盘根环12组成共同组成、并具有密度梯度的组合填料环，该组合填料环在自下而上的压缩过程中提高了整体石墨填料环本体1的侧向胀开能力，既避免了填料安装后石墨填料环本体1的压缩不充分，又确保了填料的整体密实和侧向受力均匀，从而有效提高了填料的密封性能，具有密封性强，耐高压、耐腐蚀性强的特点。该高密度石墨自密封环13具有与石墨填料环本体1的上端面形成有夹角α的第一斜面111，且α＝60°，该高密度石墨自密封环13的密度为2.6g/cm3，而低密度菱形石墨环14具有与石墨填料环本体1的上端面形成有夹角β的第二斜面141，且β＝45°，该低密度菱形石墨环14的密度为1.3g/cm3。其中，低密度菱形石墨环14的膨胀性能最好，为中心分别在受力方向叠加中，通过高弹性石墨自密封填料环在自下而上的压缩过程中提高了低密度菱形石墨环14的侧向胀开能力，而高密度石墨自密封环13在填料压实过程中能沿低密度菱形石墨环14径向胀开后贴紧轴表面来阻止介质外漏达到密封效果。
使用时，将本实用新型的高弹性石墨自密封填料环套装于轴上，并置于密封体内，最后通过密封压盖压紧。密封压盖在压紧过程中，对石墨填料环本体1施加压紧力，并传递给高弹性石墨自密封填料环内的高弹性构件2，高弹性构件2发生形变，其环形槽11向内收缩，并产生反向作用力，反向作用力随所施加压紧力的增加而增加，其中，环形槽11位于石墨填料环本体1的外侧，使密封效果显著提高，具有压缩、回弹好，密封性好的特点，解决了石墨密封填料组弹性变形不均匀，底部填料压缩量不足，整组填料密封效果不佳的技术问题。
Claims (6)
1.一种高弹性石墨自密封填料环，包括有石墨填料环本体(1)，其特征在于：所述石墨填料环本体(1)的上端面和/或下端面设置有高弹性构件(2)，所述石墨填料环本体(1)由自上而下依次叠加的高密度石墨自密封环(13)、低密度菱形石墨环(14)和高碳纤维盘根环(12)组成。
2.根据权利要求1所述的高弹性石墨自密封填料环，其特征在于：所述石墨填料环本体(1)的上端面和/或下端面内设置有环形槽(11)，所述高弹性构件(2)设置在所述环形槽(11)内。
3.根据权利要求2所述的高弹性石墨自密封填料环，其特征在于：所述高弹性构件(2)为呈环状的螺旋弹簧，所述环形槽(11)设置在所述石墨填料环本体(1)之上端面和/或下端面的外周缘。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的高弹性石墨自密封填料环，其特征在于：所述高密度石墨自密封环(13)具有与所述石墨填料环本体(1)的上端面形成有夹角α的第一斜面(111)，且60°≤α≤70°。
5.根据权利要求4所述的高弹性石墨自密封填料环，其特征在于：所述低密度菱形石墨环(14)具有与所述石墨填料环本体(1)的上端面形成有夹角β的第二斜面(141)，且45°≤β≤50°。
6.根据权利要求5所述的高弹性石墨自密封填料环，其特征在于：所述高密度石墨自密封环(13)的密度为2.6g/cm3，所述低密度菱形石墨环(14)的密度为1.3g/cm3。
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| CN117208602A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-12 | 江苏道金智能制造科技股份有限公司 | 环式石墨化填料装置及填料方法 |
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| CN117208602A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-12 | 江苏道金智能制造科技股份有限公司 | 环式石墨化填料装置及填料方法 |
| CN117208602B (zh) * | 2023-11-07 | 2024-03-08 | 江苏道金智能制造科技股份有限公司 | 环式石墨化填料装置及填料方法 |
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