套筒補償器分為單向套筒補償器和雙向套筒補償器、彈性套筒補償器、無推力套筒補償器,在生產(chǎn)制造時無論哪種補償器都需要使用密封材料來實現(xiàn)密封。
套筒補償器的密封結(jié)構(gòu)通常用于填料密封和機械密封。填料密封是一種接觸密封。彈性密封材料填充在外套管和芯管之間。在通過軸向力擠壓填料之后,它可以附著在芯管的表面上,并且密封材料的彈性變形用于補償密封表面的磨損。為了防止介質(zhì)泄漏,由于填料的彈性和可塑性,由填料深度方向上的軸向力產(chǎn)生的徑向力是不相等的。由于這個特征,填料目前由單一填料發(fā)展成組合,例如放置在深部的硬填料,靠近壓蓋的軟填料,或放置在油層中間的硬和軟填料,在泄漏的情況下,使用再填充油或柔韌性。填料的方法是停止泄漏或用“油”完全密封填料結(jié)構(gòu)。
套筒補償器升溫密封材料的基本要求是:一定的彈塑性,軸向壓力可以產(chǎn)生較大的徑向壓力;良好的化學(xué)穩(wěn)定性低滲透率;良好的自滑性(摩擦系數(shù)小,耐磨性好);耐溫性好,更換方便。密封材料可分為成型填料和非成型填料。目前使用的材料和性質(zhì)如下。
(1)編織盤根制品:浸石棉盤根、柔性石墨盤根及復(fù)合石墨成型密封圈及改性材料。所謂改性即增加了其他材料而提高了其性能、如石棉盤根外浸二化鋁和聚四氟乙烯乳液。
(2)聚四氟乙烯塑料制品:聚四氟乙烯長期使用溫度為一195℃-250℃,聚四氟乙烯加人MoS2 ,Si02 ,青銅粉、石墨、玻璃等填充劑后,除保持原有性能外,在負荷下尺寸穩(wěn)定性提高10倍,耐磨可提高400——800倍,鋼對它的靜、動摩擦系數(shù)0.04。
(3)橡膠制品:耐水、耐蒸汽、抗老化、氣密性好的屬硅橡膠和氟橡膠,常用溫度為200℃,最高使用溫度為350℃,成本較高。
(4)密封油:將密封油用高壓油槍注人套筒補償器的填料函中。這種防止泄漏的方法是從常壓堵漏方法中借鑒而來。膠泥狀的密封油注人后,增加密封材料對芯管的徑向壓力起到密封作用,芯管伸縮。這種密封油每個企業(yè)配方不一樣。采用注油填料密封,其密封機理如圖,在兩組普通浸油填料函中間注人“油”,使“油”分別向兩邊壓緊,使盤根加大徑向壓力,產(chǎn)生密封作用,相當(dāng)于套筒的一級密封,注人的“油”填料緊緊地與芯管接觸,并且接觸均勻,“油”填料主要成分為柔性石墨,它與鋼材表面摩擦系數(shù)為0.13一0.15,所以芯管運動阻力很小。