一、概述
100 多年來，編織盤根廣泛應用于各類泵、閥、反應釜等旋轉或往復運動的軸(閥桿)類填料密封元件。把特定型號規格的編織盤根裝入填料函，依靠壓蓋的壓緊力使編織盤根變形后抱緊軸(閥桿)和填料函內側來達到密封的目的。這種密封方式動力消耗大，對軸磨損嚴重，泵體檢修頻繁，而且在填料函上需要設計一套冷卻裝置，靠冷卻裝置散發熱量，很難做到廣義上的零泄漏，同時需要停機修復，對不同規格的編織盤根要進行庫存備貨，因此增加運行成本，浪費了資源。隨著社會的發展和技術的進步，一些高精尖的設備對密封的要求也越來越嚴格，如何實現零泄漏也逐漸成為各種密封件生產廠家和使用廠家的當務之急。因此，我公司成功開發出一種新型的，可靠的、環保型密封元件——泥狀填料，它有效解決了使用編織盤根過程中存在的泄露，磨損軸，使用壽命短，維護工作量大，能耗大的問題，是一種新型的動態密封填料，并逐漸被推廣應用。
泥狀填料是用高等級的合成纖維加各種油、脂和粘膠混合而成的膠泥狀物質。它是纖維和粘膠的特殊混合物，其密封原理是將泥狀填料用高壓槍注入設備填料函，在軸轉動時，泥狀填料纏繞在軸上，并隨著軸一起運動，在泥狀填料內部形成迷宮剪切層。由于其摩擦系數較低，不依靠水流和泄露來冷卻和潤滑，因此可以達到廣義上零泄漏的目的，有效的保護設備，提高設備工件的使用壽命，節省冷卻循環附屬設備，降低了設備投入成本。泥狀填料不受填料函規格尺寸的限制，只需一種庫存，節約庫存成本，在中途可對損耗填料進行添加，實現在線不停機修復，降低了作業成本，提高生產效益。
二、新型泥狀填料實現密封的基本原理
泥狀填料兩端用編織填料環固定，其中間填充可以注射的泥狀填料。最外層用壓蓋壓緊。泥狀填料在使用過程中，其中的纖維和軸之間由于運動產生的剪切力使得纖維隨著軸的運轉逐漸纏繞在軸上，開始形成一個旋轉層，隨著旋轉層的逐漸增大，距離軸越遠，軸的旋轉對纖維產生的剪切力就越小，纖維纏繞軸的能力就越差，最終，纖維在遠離軸一定距離后，不再纏繞軸，從而形成一個分界層，在分界層的外部，纖維和填料函的內壁保持相對靜止，而在分界層靠近軸的部分，泥狀填料隨著軸一起運轉。分界層的形成使得填料不再直接摩擦軸及填料函的內壁，而是在泥狀填料內部之間旋轉，這樣就避免了對軸及填料函內壁的磨損。由于泥狀填料的粘性特點，使得每一次隨著軸的運動形成分界層之后，分界層兩端都會自動粘合，使得分界層形成具有不重復性，這樣分界層就不僅僅是一個面，而是一個區域，在這個區域內，纖維縱橫交錯，形成一層一層的微小的分界層，正是這些微小的分界層，像一個迷宮一樣，這種特殊的結構產生的效果使得流體介質被密封在由填料端環和泥狀填料形成的分界層中，從而實現真正意義上的零泄漏。由于采用的原料摩擦系數低，在填料內部摩擦運動產生的熱量遠遠小于編織填料對軸摩擦產生的熱量，摩擦做功越少，能量消耗就越少，因此這種泥狀填料的使用壽命也大大延長，電機能量的消耗也大大減少。
因此，泥狀填料實現密封的基本原理是形成類似迷宮的無數個微小的分界層，稱之為層狀剪切式迷宮效應。它形成的關鍵在于泥狀填料中的纖維要能夠產生抱緊軸的能力，而且這種能力要適當，即纖維的長度要適當。另外，泥狀填料內部之間要有很好的粘結作用和潤滑作用。
三、密封材料及類型
泥狀填料在實際使用中由于行業不同，要求也不同，可以分為兩種：用于醫藥食品行業的白色泥狀填料和用于高溫惡劣工況的黑色泥狀填料。
白色泥狀填料要求產品無毒無污染，它是選用天然植物纖維作為交聯纖維，選用化學穩定的材料作為填充物，選用通過FDA 認證的潤滑油脂作為潤滑劑，每一種原料都達到無公害，環保的要求，確保產品正常使用時不會產生污染。
黑色泥狀填料在填充劑上選用經過1200℃膨化后的蠕蟲石墨作填充物，用高性能四氟纖維作交聯劑，潤滑劑使用粘度極高并能夠耐高溫的潤滑劑，這些材料都具有良好的導熱性能。在高溫工況條件下能將熱量及時傳到出去，防止因高溫使得填料損壞產生密封失效的情況，從而避免了設備過熱而縮短使用壽命。
四、密封特點
1.完全實現了零泄漏，且長期有效，作為新型動密封填料，由于其獨特的結構形式達到了零泄漏效果，產品在使用過程中可能會有少量的磨損，這時由于其柔軟的特性使得注入成為可能，使用一段時間后可以注入適量的泥狀填料即可補償磨損的填料，確保了密封。
2.不會磨損軸和填料函內壁，由于其摩擦作用面是在分界層，不直接對軸作用，避免了軸和填料函內壁的磨損，有效保護了設備，降低了維修成本。
3.節能，由于分界層直接產生的摩擦較填料直接對軸的摩擦要小，而且泥狀填料中的潤滑劑還可以減少摩擦的產生，節省了軸因為摩擦所做功，從而大大降低了能耗。
4.維修方便，填料可以通過注入槍注入填料函在不停車的情況下恢復零泄漏，改變了過去要停車和拆卸泵體更換填料的方式，降低了費用。
5.延長了填料的使用壽命，由于泥狀填料采用的潤滑物質和導熱物質，使得產生的少量的熱量及時通過泵殼傳導出去，使得填料的使用壽命得以延長。
五、結語
這種新型動密封填料由于它獨特的工藝和性能，在使用過程中真正實現了零泄漏，它有效解決了使用編織填料過程中普遍存在的泄露，磨損軸，使用壽命短，維護工作量大，能耗大的問題，產品的特性使得它應用于石油、化工、造紙、醫藥、食品、冶煉、電力等行業泵、軸的動密封，相信這種新型的動態密封填料應用會越來越廣泛。
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