一种新型高温螺杆泵密封冲装置的制作方法

1.本实用新型涉及螺杆泵泵密封冲洗技术领域，具体为一种新型高温螺杆泵密封冲装置。


背景技术：

2.常见螺杆泵各密封点垫片使用的多为xb35型石棉板，密封点垫片为石墨缠绕垫，两种垫片在高温冲刷情况下xb35型容易碳化而石墨缠绕垫环面上下部位填充的石墨量不能满足实际需要，所以不适合用在内外冲刷的场合，在使用plan53c系统对螺杆泵进行冲洗时，常发生振动大、驱动端、非驱端等各静密封点以及机械密封等动密封点频繁泄漏的问题，严重影响装置的运行，为此，提出一种新型高温螺杆泵密封冲装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种新型高温螺杆泵密封冲装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型高温螺杆泵密封冲装置，包括承压环，所述承压环为环状结构，所述承压环的中间处开设有通过孔，所述承压环上套装有若干纤维环，若干纤维环的外环处编织有编织层，所述承压环的外部涂覆有树脂层，所述树脂层将纤维环、承压环和编织层均包裹在内，采用进行镀铜后的石墨纤维纺织纤维层，石墨纤维具有更好的耐磨、耐压和耐冲击的特定，其在使用中，流通的液体对石墨纤维的冲刷难以将其与垫体剥离，可长期保持良好的工作状态；利用石墨纤维径向方向抗压能力更强的特性，其设为环形结构，位于垫体上下层的石墨纤维，直接承受来自上下方的压力，位于中部通过孔的石墨纤维为竖直方向，可更好的应对流通通过时，对外壁的压力。
5.优选的，所述纤维环和编织层均为石墨纤维制成，石墨纤维进行除胶和镀铜处理，。
6.优选的，所述石墨纤维除胶采用高温灼烧的方式，灼烧时间为30分钟，灼烧温度为560摄氏度。
7.优选的，所述镀铜采用电镀方式，电镀时间为5至15分钟。
8.优选的，所述电镀电压的为1至2伏。
9.优选的，所述承压环截面外侧为圆形结构，所述承压环截面内侧中间具有一定垂直度。
10.优选的，所述树脂层为聚酰亚胺膜材质。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用进行镀铜后的石墨纤维纺织纤维层，石墨纤维具有更好的耐磨、耐压和耐冲击的特定，其在使用中，流通的液体对石墨纤维的冲刷难以将其与垫体剥离，可长期保持良好的工作状态；利用石墨纤维径向方向抗压能力更强的特性，其设为环形结构，位于垫体上下层的石墨纤维，直接承受来自上下方的压力，位于中部通过孔的石墨纤维为竖直方向，可更好的应对流通通过时，对外壁的压力。
附图说明
12.图1为本实用新型的整体外观结构示意图；
13.图2为本实用新型的纤维环布设结构示意图；
14.图3为本实用新型的纤维环与编织层结构示意图；
15.图4为本实用新型的石墨纤维受力结构示意图；
16.图5为本实用新型的石墨纤维失重率与温度之间关系的折线图；
17.图6为本实用新型的石墨纤维与灼烧时间之间关系的折线图；
18.图7为本实用新型的石墨纤维失重率与电镀时间之间关系的折线图；
19.图8为本实用新型的石墨纤维电镀速率与时间之间关系的折线图；
20.图9为本实用新型的石墨纤维增重率与电压之间的关系折线图；
21.图10为本实用新型的石墨纤维电镀时电压与电流之间关系的曲线图。
22.图中：1、树脂层；2、通过孔；3、纤维环；4、承压环；5、编织层。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1至图4所示，本实用新型提供一种新型高温螺杆泵密封冲装置技术方案：一种新型高温螺杆泵密封冲装置，请参阅图1至图3，包括承压环4，承压环4为由石棉板制成环状结构，承压环4的中间处开设有圆孔，形成通过孔2，承压环4截面的外侧为弧形结构，内侧为中间具有一定垂直度的结构状态，承压环4表面套装有若干条纤维环3，纤维环3为编织的石墨纤维环，其紧密贴合于承压环4上，由于承压环4为环装结构，纤维环3在设置时，当远离承压环4圆心位置时，纤维环3之间间距逐步增大，靠向承压环4外侧的纤维环3上，设置有另一环状的编织层5，编织层5同样为石墨纤维环，用以降低纤维环3逐步稀疏的问题，编织层5在承压环4的上下表面均有设置，承压环4与编织层5的外表面涂覆有聚酰亚胺膜，形成树脂层1，树脂层1将纤维环3、承压环4和编织层5均包裹在内，且通过孔2依旧保留；
25.具体的，编织纤维环3和编织层5的石墨纤维预先做镀铜处理。由于石墨纤维与铜基体之间不润湿，经粉末烧结后制备出来的复合材料其纤维与铜基体之间仅仅是机械咬合，两者的界面极其不稳定，同时纤维还会对铜基体有着割裂作用，造成力学等性低下，达不到所需要求。此时使用除胶和浓酸浸泡的方式对石墨纤维进行处理，除胶采用高温灼烧的方式，参阅下图，不同温度下，石墨纤维的失重率，参阅图5可知，灼烧温度为400
°
℃到520℃之间时，石墨纤维的失重率极小，并且基本保持不变，说明此温度区间内的灼烧只烧损了纤维表面附着的杂质，并没有破坏纤维表面的保护层；当温度继续升高，由520℃升至560℃时，石墨纤维的失重率逐步增大，说明此时石墨纤维表面层已明显遭到破坏，此时才真正开始除胶进程；当温度位于560℃至580℃时，石墨纤维除胶进入平缓过程；温度超过580
°
℃后纤维的失重率急剧增加，这是由于温度过高，石墨纤维氧化烧损严重。
26.另外灼烧时间对石墨纤维的影响，参阅图6，在处理时间0～30min时随着时间的增加石墨纤维的失重率逐步上升，30min后即使处理时间延长，石墨纤维的失重率也不再增
加，说明此时石墨纤维表面已完成除胶。因此，可确定石墨纤维最佳除胶工艺是温度560
°
℃、时间30min。
27.除胶完成后，进行镀铜处理，镀铜方式采用电镀方式，参阅图7，石墨表面增重率与镀铜时间关系，由图可知，当电镀时间小于5min时镀铜速率并不高，而5-20min时增重率较为适宜，大于20min后增重则较大。
28.参阅图8，石墨镀铜速率与时间的关系，镀铜平均速率在开始阶段稍微下降，而后增加，并于10min处增至峰值，随后再次下降，结合前述石墨表面增重率与镀铜时间关系图，最佳的电镀时间在5～15min。
29.参阅图9与图10，电压的上升石墨纤维的增重率也随之上升，在电压低于1v时增重率较低(低于200％)，当电压在1～2v之间石墨纤维质量变化率值比较合适且平缓上升；当电压在2v和2.5v之间时增重率达到一个平台；而当电压为2.5v时由于电压过高增重率急剧上升，此时质量虽然急剧上升，但对应的电流密度过大容易造成烧焦从而造成对石墨纤维的损伤。在恒压下对石墨纤维进行电镀，研究电流密度的变化情况，随着时间的增加各电压下的电流均先增加后达到一个平缓稳定的值，同时也随着控制电压的升高电流密度呈上升趋势而且电压值越高电流密度越大越不稳定。电流密度越大越容易发生纤维烧损现象，同时电流密度的不稳定也容易造成镀液的失稳。因此，综合考虑电压电流因素，石墨纤维电镀铜的电压控制应在1～2v之间最佳。
30.对于完成镀铜处理后的石墨纤维，将其编织成纤维环3与编织层5置于承压环4上，其中承压环4上下表面的石墨纤维起到承重作用，受到上下的挤压力，通过孔2中通过的石墨纤维，受到周围流体向外的挤压力，所铺设的纤维环3与承压环4可最大程度上利用其径向承载能力更强的特性，达到更好的承重以及承受冲击的效果，其受力情况可参阅图4。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.此外，“第一”、“第二”术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种新型高温螺杆泵密封冲装置，包括承压环(4)，其特征在于：所述承压环(4)为环状结构，所述承压环(4)的中间处开设有通过孔(2)，所述承压环(4)上套装有若干纤维环(3)，若干纤维环(3)的外环处编织有编织层(5)，所述承压环(4)的外部涂覆有树脂层(1)，所述树脂层(1)将纤维环(3)、承压环(4)和编织层(5)均包裹在内。2.根据权利要求1所述的一种新型高温螺杆泵密封冲装置，其特征在于：所述纤维环(3)和编织层(5)均为石墨纤维制成，石墨纤维进行除胶和镀铜处理。3.根据权利要求2所述的一种新型高温螺杆泵密封冲装置，其特征在于：所述石墨纤维除胶采用高温灼烧的方式，灼烧时间为30分钟，灼烧温度为560摄氏度。4.根据权利要求2所述的一种新型高温螺杆泵密封冲装置，其特征在于：所述镀铜采用电镀方式，电镀时间为5至15分钟。5.根据权利要求4所述的一种新型高温螺杆泵密封冲装置，其特征在于：所述电镀的电压为1至2伏。6.根据权利要求1所述的一种新型高温螺杆泵密封冲装置，其特征在于：所述承压环(4)截面外侧为圆形结构，所述承压环(4)截面内侧中间具有一定垂直度。7.根据权利要求1所述的一种新型高温螺杆泵密封冲装置，其特征在于：所述树脂层(1)为聚酰亚胺膜材质。

技术总结
本实用新型公开了一种新型高温螺杆泵密封冲装置，涉及螺杆泵冲洗领域，包括承压环，所述承压环为环状结构，所述承压环的中间处开设有通过孔，所述承压环上套装有若干纤维环，若干纤维环的外环处编织有编织层，所述承压环的外部涂覆有树脂层，所述树脂层将纤维环、承压环和编织层均包裹在内，石墨纤维具有更好的耐磨、耐压和耐冲击的特定，其在使用中，流通的液体对石墨纤维的冲刷难以将其与垫体剥离，可长期保持良好的工作状态；利用石墨纤维径向方向抗压能力更强的特性，其设为环形结构，位于垫体上下层的石墨纤维，直接承受来自上下方的压力，位于中部通过孔的石墨纤维为竖直方向，可更好的应对流通通过时，对外壁的压力。对外壁的压力。对外壁的压力。


技术研发人员：刘庆建 张波 袁冬帅
受保护的技术使用者：山东巨久能源科技有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/8/13