阀杆的填料密封讲解共22页
阀门部件连接及密封讲幻灯片PPT
这是一种较新的法兰连接形式，它是随着各种 图8-30 透镜 图8-31 O形圈
橡胶O形圈的出现而发展起来的，其密封效果比一 式法兰连接 式法兰连接 般平垫圈可靠。
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8.4.2 螺纹连接
这是一种简便的连接方法,常用于小阀门。分两种情况:
1）直接密封：如图8-32A处。
内外螺纹直接起密封作用。为了确保连接处不漏，往 往用铅油、线麻和聚四氟乙烯生料带填充；其中聚四氟乙 烯生料带，使用日见广泛；这种材料耐腐蚀性能很好，密 图8-32 螺纹连接 封效果极佳，使用和保存方便，拆卸时，可以完整地将其取下，因为它是一层无 粘性的薄膜，比铅油、线麻优越得多。
螺纹闸板架连接 只作升降运动。用于明杆阀门。
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3）撞击式连接：如图8-24所示。
这种连接用于某些高压阀门；为
了增大开启力和关闭力，在手轮与阀杆 螺母的连接处，留有适当空间，可让手
轮游动很大角度，在开闭阀门的瞬间，
猛烈旋转手轮，使它对阀杆螺母产生一 个撞击力，这个力量大大超过单纯旋转
利用自紧密封原理做成的阀门一般是高压阀门。图8-37 是自紧阀门的一种。
阀门连接的形式还很多，例如有的不必拆除的小阀门， 跟管子焊接在一起；有的非金属阀门，采用承插式连接，等
等。阀门使用者要根据具休情况具体对待。
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图8-35 卡箍连接
图8-36 自紧连接
图8-37 采用 自紧连接的阀门
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针形阀阀瓣与阀杆为一体。
图8-17 上螺母连接
图8-19 钢丝圈连接
图8-20 碾合连接
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7）闸板螺纹连接：如图8-21所示。
阀门填料密封原理及故障处理
阀门填料的密封原理和检修过程控制1 概述在线运行的阀门所出现的故障或缺陷中，因填料失效而引起回路内介质外漏的事件占有很高的比例。
探讨填料的密封原理和选择严格的检修控制，使介质外漏的几率下降到最低限度，对于在线运行中无法隔离检修的设备有重要意义。
2 填料的密封机理填料（PACKING）常用于阀门有转（滑）动部位的外密封，防止流动介质从相对运动部位向外界泄漏。
在核电站核阀所用的填料基本上是膨胀石墨填料和石墨（或石棉）编织填料。
膨胀石墨填料的润滑性和膨胀性好，但缺点是易碎，一般安装在填料函的中间部位。
石墨编织填料牢固性好，抗挤压，一般安装在填料函的上/下层面。
其作用是固定膨胀石墨填料，保护其完整无损和防止磨下的石墨粉掉入回路。
图1是填料安装的结构图，其右侧曲线给出了填料函内各层填料对填料压盖螺母施加的压紧力的承力分布情况。
很明显6层填料只有最上1~3层在真正起着抵制介质外漏的作用。
密封环承接填料压紧力传给第1道填料依次传给第2/3…道，第1道填料受力后产生轴向变形而向阀杆和填料函内壁上挤，直至达到变形极限，消耗了一部分填料压紧力。
剩下的力传给第2道填料，同时由于填料有效长度缩短过程产生的填料内壁面与阀杆/填料外表面与填料函的内壁的摩擦力，也消耗一部分填料压紧力。
按此机理，越往下层填料的受力越少，变形越小，也就是密封性越差。
然而在回路中带有工作压力的介质顺着填料函内壁挤压使其变形，很容易地就可以突破下端几道填料的密封防线。
因此真正能阻止带压介质的只有最上面二三道填料，而这几道的密封效果取决于填料的选材/结构尺寸/阀杆和函内壁的光洁度和足够的填料压紧力。
3 填料的预压紧力为了延长填料的使用寿命，提高阀门安全性，核电站核阀使用的是经过一定预紧压力压过的填料。
经过预压后，填料密度增大，抵御受压变形的能力增加了，内部保留的预紧力能补偿机组运行其间填料被磨损而失去的填料压力。
填料的预压过程一般由生产厂家在安装前完成，在仓库放置久了，填料侧面就会出现表明预压力松弛的纹路，核阀填料闲置1年以上都要求重新预压紧。
阀门的密封讲解
阀门的密封讲解阀门密封是指在阀门关闭位置时，能够完全阻止介质通过阀门内部的设备或构造物。
阀门的密封性能对于阀门的使用寿命、安全性和操作可靠性都具有重要的影响。
下面将从密封原理、密封结构和密封材料三个方面进行阀门密封的讲解。
一、密封原理阀门的密封原理可以分为两种：压力密封和摩擦密封。
1. 压力密封压力密封是阀门通过外力将阀瓣或密封面与阀座上的密封面紧密贴合，利用阀座、阀瓣及其密封面之间的压力差将密封面互相挤压，以达到密封的目的。
常见的压力密封结构有平面密封、凸面密封、凹面密封等。
2. 摩擦密封摩擦密封是阀门通过摩擦力将阀瓣或密封面与阀座上的密封面紧密贴合，并利用两者之间的摩擦力阻止介质泄漏。
常见的摩擦密封结构有柱面密封、圆锥密封、球体密封等。
二、密封结构阀门的密封结构是指阀门内部的构造和零件布置，决定了阀门的密封性。
常见的密封结构有以下几种：1. 弹性密封弹性密封是利用弹性材料的变形与回弹能力，实现阀门的密封。
常见的弹性密封结构有橡胶圈密封、橡胶衬垫密封等。
2. 堵塞密封堵塞密封是通过在阀门内部设置堵塞物，使其与阀座或阀座上的密封面紧密连接，实现阀门的密封。
常见的堵塞密封结构有卡套密封、软塑料密封等。
3. 升降密封升降密封是通过阀瓣升降来达到密封效果。
阀瓣上设置的密封面通过升降与阀座上的密封面紧密贴合，实现阀门的密封。
常见的升降密封结构有升降堰式密封、滚动型密封等。
三、密封材料阀门密封材料的选用直接影响着阀门的密封性能和寿命。
常见的密封材料有以下几种：1. 金属材料金属材料常用于高温、高压和腐蚀介质的阀门密封。
常见的金属密封材料有不锈钢、铜、铝等。
2. 橡胶材料橡胶材料常用于一般低温、低压的阀门密封。
常见的橡胶密封材料有丁腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶等。
3. 聚合物材料聚合物材料常用于耐腐蚀、耐高温和耐磨损的阀门密封。
常见的聚合物密封材料有聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚醚醚酮等。
以上就是关于阀门密封的讲解。
填料密封原理
填料密封原理填料密封是一种常见的静态密封方式，它通过填料在密封面上施加一定的压力，以实现密封目的。
填料密封广泛应用于阀门、泵、压力容器等设备中，具有结构简单、密封可靠、成本低廉等优点。
下面将从填料密封的原理、填料的选择和填料密封的应用等方面进行详细介绍。
填料密封的原理。
填料密封的原理是利用填料在填料腔中受到外部压力作用，填料受到压缩后充满填料腔，填料与被密封件之间产生一定的摩擦力，从而实现密封。
填料的选择和填装方式对密封效果起着至关重要的作用。
填料的选择应根据介质的性质、压力温度等条件进行合理选择，填装方式应保证填料的均匀密实，填料腔内无气泡和空隙。
填料的选择。
填料的选择是影响填料密封效果的重要因素。
常见的填料材料有柔性石墨、聚四氟乙烯、非金属填料等。
柔性石墨填料具有耐高温、耐腐蚀等特点，适用于高温高压介质的密封。
聚四氟乙烯填料具有优异的耐腐蚀性能，适用于强腐蚀性介质的密封。
非金属填料适用于一般介质的密封，选择填料时应根据介质性质和工作条件进行合理选择。
填料密封的应用。
填料密封广泛应用于阀门、泵、压力容器等设备中。
在阀门中，填料密封可实现阀瓣与阀座之间的密封，保证阀门的正常运行。
在泵中，填料密封可实现泵的吸入和排出口的密封，保证泵的正常工作。
在压力容器中，填料密封可实现容器的进出口的密封，保证容器的安全运行。
填料密封具有结构简单、密封可靠、成本低廉等优点，因此得到了广泛的应用。
填料密封的维护。
填料密封在使用过程中需要定期进行维护，包括填料的更换、填料腔的清洁等。
填料在长时间的工作过程中会因受到介质的冲刷而产生磨损，需要定期更换填料以保证密封效果。
同时，填料腔内会积聚杂质，需要定期清洁以保证填料的工作效果。
总结。
填料密封作为一种常见的静态密封方式，在工业生产中得到了广泛的应用。
通过合理选择填料、填装方式和定期维护，可以保证填料密封的密封效果，保证设备的正常运行。
填料密封具有结构简单、密封可靠、成本低廉等优点，是一种值得推广和应用的密封方式。
填料密封的正确装填方法
填料密封的正确装填方法填料密封的正确装填方法填料密封(盘根)关键用作动密封，普遍用作离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封，往复式压缩机、制冷机的往复工作轴封，以及各种阀门阀杆的旋动密封等。
为了适应上述设备的工作条件，填料密封必需具备下列条件：密封填料装填前提1.润滑性能很好，抗摩擦，摩擦因数很小。
2.存在一定的塑性，在压紧力效果下可以出现一定的径向力并紧密与轴触及。
3.轴存在少许偏心的时候，填料应该有充足的浮动弹性。
4.生产简单，填装方便。
5.有充足的化学稳固性，不会污染介质，填料不会被介质泡胀，填料中的侵渍剂不被介质溶解，填料自身不腐蚀密封面。
密封填料装填工序1、清洁填料腔，检查轴外表是否有划痕和毛刺等现象，保证填料腔的清洁。
2、用百分表检查轴在密闭部位的径向跳动量，其公差应在允许的范围内。
3、填料腔内和轴外表应涂光滑密封剂。
4、对成卷包装的填料，运用时应先取一根与轴直径相同尺寸的木棒，将填料缠绕在上，再用刀切断，切口最好是45度斜面，对切断后的每一节填料，不应将它拉直和松散，而应取与填料同宽度的纸带把每节填料呈圆圈形包扎好，置于干净处待用。
5、装填时应一圈一圈装填，不得同时装填几圈。
办法是取一圈填料，将纸带撕去，涂以光滑剂，再用双手各持填料接口的一端，沿轴向拉开，使之呈螺旋形，再从接口处套入轴径，注意不得沿径向拉开，以免接口不齐。
6、取一只与填料腔同尺寸的木质两半轴套，合于轴上，将填料推入腔内的深部，并用压盖对木轴套施以一定的压力，使填料得到顶紧缩。
顶紧缩量约为5%~10%，最大到20%。
再将轴转动一周，取出木轴套。
7、以同样的办法装填第二圈，第三圈，但应留意：装填第二圈填料时，接口位置要错开180度，第三圈填料时应接口互相错开120度，四圈填料时错开90度，以防经过接口走漏。
填料密封 密封介绍
表2-1 一般转轴用软填料密封的允许泄漏率
允许泄漏率/
轴径/mm
（ml/min）
25
40
50
60
起动30min 内
24
30
58
60
正常运行
8
10
16
20
转速3600r/min，介质压力0.10.5MPa
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5.轴作往复运动时填料径向受力状态
由受力分析可知，对于往复运动的密封，要求填 料组织致密或进行预压缩，以提高密封性能。
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2. 主要材料
有纤维质材料和非纤维质材料两大类 （1）纤维质材料 1）天然纤维 2）矿物纤维 3）合成纤维 ①聚四氟乙烯纤维 ②碳纤维 ③酚醛纤维 ④芳纶纤维 4）陶瓷和金属纤维
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（2）非纤维质材
非纤维质材料中柔性石墨应用较广。 柔性石墨做成板材后模压成密封填料使用。柔性石墨又 称膨胀石墨，它是把天然鳞片石墨中的杂质除去，再经
（3）采用新型密封填料-泥状混合填料
泥状混合填料是一种新型的密封填料，它由纯合成纤维、 高纯度石墨或高分子硅脂、聚四氟乙烯、有机密封剂进行混 合，形成一种无规格限制的胶泥状物质。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在轴的运转过程中，泥 状混合填料由于分子间吸引 力极小，具有很强的可塑性， 可以紧紧缠绕在轴上，并随 轴同步旋转，形成一个“旋 转层”；随着“旋转层”的 直径逐步增大，轴对纤维的 缠绕能力逐步减小，没有与 轴缠绕的填料则与填料函保 持相对静止，形成一个“不 动层”，如上图所示。这样 在泥状混合填料中间形成一 个剪切分层面，而不是填料 与轴之间。
2.经验公式法
低温球阀阀杆密封填料的性能试验与研究
低温球阀阀杆密封填料的性能试验与研究发布时间：2011-03-07 点击数：985球阀的填料密封结构（图1）通常由带凸台的阀杆、环形凸缘的阀体孔、填料、弹簧垫圈、螺母及顶压螺母等组成。
当旋紧螺母时，压缩弹簧垫圈.并带动阀杆向上移动。
在阀杆凸台与垫片及阀体孔环形凸缘的共同作用下，挤压上下填料。
此时填料压缩，轴向压缩量为δ。
温度下降时填料收缩，阀杆亦收缩。
当填料收缩超过填料回弹极限，填料与阀杆凸台和阀体孔端面将失去压紧力，端面密封失效。
如果填料收缩后仍在回弹范围，填料仍受压缩，但δ减小，压紧力也减小。
当单位压紧力仍大于1~2倍管线介质压力，介质就不会泄漏。
控制填料低温的单位压紧力，是低温密封的关键。
填料低温单位压紧力（由于填料与接触件已预压紧，可认为是应力）计算式为Δb1+Δb2=δ-btα′-b"tα"（1）N m=N n式中b--填料常温自由厚度，mmΔb1--填料低温条件变量，mmΔb2--阎杆低温条件变量，mmδ--常温装配时填料压缩量，mmα′--填料冷缩系数α"--阀杆冷缩系数t--温度下降量，℃b"--填料压缩后厚度，mmb"=b-δN m--填料收缩及弛张后低温时的轴向张力，MPaN n--阀杆低温时的轴向张力，MPaE m--填料低温压缩弹性系数E n--阀杆低温压缩弹性系数F m--填料低温截面积，mm2F n--阀杆低温截面积，mm2（2）因α"很小，故b"tα可忽略。
式（2）得当δ≥P~2P（介质压力）则可实现端面密封。
聚四氟乙烯E m=400~450MPa，柔性石墨E m=150~2O0MPa，2Cr13的E n=2.1×104MPa。
填料轴向压缩后产生径向弹性变形，由此产生的径向力阻挡了管线介质的泄漏压力。
管线介质泄漏压力从介质源头起.在阀杆轴向沿程一般呈抛物线或对数曲线减弱。
单一填料在阀杆上的轴向力，从压紧作用点起亦呈指数规律减小，其横向变形亦相应减小。
第四章 填料密封
由以上分析可知，填料预紧后的径向接触应力与 泄漏流体压力的分布规律恰恰相反。为了保证填 料的密封作用，要求填料与轴和填料与填料函之 间的径向应力足以使介质不可能沿其流动，即填 料函底部的径向应力不小于泄漏流体的压力P。即：
r iL K 1a L K 1g e L p
r o L K 2a L K 2g e L p（4-4）
当泄漏流体压力作用时，根据流体压力与填料之间的 相互作用，流体压力沿轴向的分布出现两种不同的状 况。 一. 压盖压力显著比流体压力高，压缩填料与轴表面 形成微小的迷宫接触状态，密封间隙中的泄漏流体受 到节流的作用，所以流体压力（p）沿填料长度呈非 线性规律分布，如图4-6（a）所示。
二. 填料与轴表面的径向接触应力比流体压力低， 于是除了压盖附近外，流体压力将填料推向填料 函壁面而脱离轴，所以流体压力沿填料长度的分 布状况如图4-6（b）
4.1.4 填料的安装、使用与保管
4.2 往复密封
往复密封——是指用于过程机械作往复运动机构 处的密封，包括液压密封、气动密封、活塞环 密封、柱塞泵密封等。
4.2.1 液压密封
1. 对液压密封的基 本要求
一般的液压密封 指液压缸活塞密封和 活塞杆密封。当范围 更广、要求更严时， 还包括防止灰尘或外 界液体进入系统的防 尘密封。支撑环起到 类似滑动轴承的作用， 支撑侧向载荷，维持 液压密封同心的作用。
气动专用的唇形密封圈，与液压密封圈相比，唇口较 薄，接触部位隆起。
（3）方形圈气动密封
（4）. 无油润滑气动密封
4.2.3 活塞和活塞杆密封
活塞与气缸内表面的密封由活塞环来实现；活塞杆 与缸体的密封一般由填料密封来实现
1. 活塞密封—活塞环
活塞环是依靠阻塞和节流机理工作的接触式动密封。 （1）活塞环密封的基本原理
第六章 填料密封
安全阀
泄露通道
在预装填料的填料函中、流体可能的泄露通道， 与前述的垫片密封相似，主要是：
♣ 穿过软填料材料本身的泄漏
可见填料密封的受力状况很不合理。 另外，整个密封面较长，摩擦面积大， 发热量大，摩擦功耗也大，如散热不 良，则易加快填料和轴表面的磨损。 因此，为了改善摩擦性能，使填料有 足够的使用寿命，则允许介质有一定 的泄漏量，保证摩擦面上的冷却与润 滑。
力的分布与计算(Ｐ８６)
1. 轴向压紧应力
其中： A是填料函的环形面积，
油浸石棉填料 由于石棉的柔软性好、耐热性优异、强度大、
耐酸碱和多种化学品等一系列优点，它很适合作密 封填料。其缺点是编结后有渗透泄漏，但因其纤维 很细、比表面积(单位重量的纤维表面积)大，浸渍油 脂和其他润滑刑后能防止渗透泄漏，并能保持良好 的润滑性，所以仍是一种价廉物美的密封材料。 聚四氟乙烯浸渍石棉填料
♣ 通过填料与轴外表面的泄露
♣ 填料与填料函内壁表面之间的间隙的泄漏
填料材料本身的泄露，一方面由于压缩时软 填料被压实，另一方面通过改变填料材料或结 构得以减少或杜绝；其次由于工作时填料与填
料函内腔无相对运动，因此阻止填料与运动 的轴（杆）之间的泄漏或逸散成为填料密 封成功的关键．
应力特征（１）
如前所述，填料密封是首先将某种软 质填料填塞轴与填料函的内壁之间， 然后预紧压盖上的螺栓，使填料沿填 料函轴向压紧，由此产生的轴向压缩 变形引起填料沿径向内外扩胀，形成 其对轴和填料函内壁表面的贴紧，从 而阻止内部流体向外泄漏。
4-3填料密封技术PPT课件
按照“轴承效应”的观点，要求软填料密封必须像轴承一
❖ 为保证良好的润滑条件，通常允许少量的泄漏存在。对于 一般的填料（不包括具有自润滑性能的填料）只是对流体 的流动泄漏起节流作用而不是将其完全阻止或封闭。
❖ 填料中浸渍润滑剂或提高填料本身的自润滑能力就是为了 保证填料具有良好的润滑性能。
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“轴承效应”和“迷宫效应”辨析
❖ 软填料装入密封腔后，经压盖对其作轴向压缩，产生径向 力并保持与轴紧密接触，建立起密封状态。同时，填料中 浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成液膜，呈“边界 润滑”状态，类似滑动轴承，故称为“轴承效应”。
第一凹处
图 4.16 往 复 运 动 中 橡 胶 O 形 圈 的 泄 漏
a.介 质 压 力 作 用 于 O 形 圈 的 一 侧 b.放 大 的 接 触 部 位
c. 油 被 带 入 收 敛 形 狭 缝 d.油 被 挤 入 O 形 圈 第 一 凹 处 14
❖ 动力泄漏机理 ➢ 转轴密封表面上留有的螺旋形加工痕迹，具有“泵液”
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填料的组合安装
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一些新型填料函结构
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填料函的结构尺寸
轴径d 填料宽B度 介质压p力填料圈数 n B、n填料函尺D寸 和H
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2. 软填料密封材料
❖ 2.1 软填料的分类、材料种类和结构 ❖ 2.2 软填料常用材料 ❖ 2.3 填料的选择、安装和使用
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2.1 软填料的分类、结构和材料
填料密封课件
6 1 2 3 4 5
1-底 衬 套 2-填 料 箱 体 3-封 液 环 4-填 料 5-压 盖 6-压 盖 螺 栓
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3）压紧力讨论 适度的压紧力能使轴与填料之 间保持必要的流体润滑膜， 间保持必要的流体润滑膜，减 少摩擦磨损，延长使用寿命， 少摩擦磨损，延长使用寿命， 而压紧力过小，泄漏严重， 而压紧力过小，泄漏严重，压 紧力过大， 紧力过大，则往往造成密封面 呈干摩擦状态，出现异常磨损。 呈干摩擦状态，出现异常磨损。 因此， 因此，如何控制合理的压紧力 是保证软填料密封具有良好密 封性能的关键。 封性能的关键。
6 1 2 3 4 5
1-底 衬 套 2-填 料 箱 体 3-封 液 环 4-填 料 5-压 盖 6-压 盖 螺 栓
6
2.密封原理 密封原理
1)流体泄漏的通道 1)流体泄漏的通道 通道 a：流体穿透纤维材料编织的软填料而出现渗漏； 流体穿透纤维材料编织的软填料而出现渗漏； 填料与填料箱体内壁表面间形成的微小间隙； 通道 b：填料与填料箱体内壁表面间形成的微小间隙； 填料与轴杆表面的微小间隙， 通道 c：填料与轴杆表面的微小间隙，也是主要的泄漏通 道。
b a c
3π F ′′ = ( D2 d 2 ) p N 4
P-介质压力，MPa 介质压力， 3）螺栓载荷F 螺栓载荷 载荷F
F = max{F ′, F ′′}
db =
4F nπ [σ ]
m
16
3.摩擦功率 摩擦功率 摩擦力
Ft = πdlKYb f
（N）
由螺栓载荷产生的轴向压强， Yb —由螺栓载荷产生的轴向压强，MPa 4F Yb = π ( D2 d 2 ) f一摩擦系数，一般f=0.04~0.08 一摩擦系数，一般f=0.04~0.08 填料与轴的摩擦功率损耗
阀杆的填料密封讲解
其中： d－Ｏ型圈内径；
bm－型圈与阀杆接触的宽度，取断面半径的；
Z－Ｏ型圈个数；
qfmf－－密橡封胶比 Ｏ压型，圈按与下阀式杆计的算摩：擦q系mf 数4， 0b取.m6P0.80。
阀门新技术
阀门在机械产品中所占比重较大。据国外工业发 达国家统计，阀门的产值超过压缩机、风机和水 泵三者的总和，约占整个机械工业产值的5％。 据有关资料表明，一座现代化的大型石油化工联 合企业，需要十几万台各种阀门，用于阀门的投 资约占设备总投资的8％—10％。
三、填料与阀杆的摩擦力计算
2.聚四氟乙烯成型填料的摩擦力 ：
QT 1.2 dF h1Z1Pf
其中： h1 －单圈填料与阀杆接触的高度 ；
－Z1填料圈数；
f －填料与阀杆的摩擦系数，约为0.05～0.1
10-2 填料装置的强度计算
三、填料与阀杆的摩擦力计算
3.橡胶Ｏ型圈的摩擦力：
1. 试验研究与新产品开发密切结合。 2. 内部研究课题与引进国外技术密切。 3. 重视高新技术在阀门上的应用研究。 4. 重视高参数和特殊工况用阀门的试验研究。 5. 重视阀门基础理论的研究工作。 6. 重视现场试验与改进工作。
阀门新技术
随着科学技术的不断发展，国内阀门产品市场，也在向高技术含量、 高参数、耐强腐蚀、高寿命方向发展。根据对国内外阀门技术的分析 和国内外阀门市场需求的分析，得出近年来各行业用阀及阀门行业高 新技术发展趋势及投资方向，如下：
10-2 填料装置的强度计算
二、填料装置主要零件的强度校验
1.填料压盖
Ｂ.Ⅱ－Ⅱ断面的弯曲应力为：
对于钢制
第六章 填料密封
安全阀
泄露通道
在预装填料的填料函中、流体可能的泄露通道， 与前述的垫片密封相似，主要是：
♣ 穿过软填料材料本身的泄漏
2. 径向压紧应力
要是填料与填料函之间配合紧密，又假设填料是不可 压缩的，那么填料与轴之间的径向应力sr等于填料的轴 向应力sa。可实际填料具有粗糙度的表面，且是可压缩 材料，因此sr小于sa。或写成sr＝Ksa．K称为侧压系数 （也叫填料的柔软性系数），K＜1。 K的大小取决于填料的类型、结构和润滑情况。 常用K值如下表：
3.摩擦力F1和F2
F1是填料和轴之间的摩擦力；
F2 Df 2s r2dx
F2是填料与填料函之间的摩擦力 F1 df1s r1dx
其中，
s r1 K1s a s r2 K 2s a
f1，f2—填料和轴，填料与填料函之间的摩擦系数； K1，K2—填料和轴，填料与填料函之间的侧压系数；
假设所有的填料环是一样的，K和压缩元关。令距离压盖
径向压紧力的分布 如图(b)所示，由 外端(压盖)向内端， 先是急剧递减后趋 平缓；介质压力的 分布如图 (c)所示， 由内端逐渐向外端 递减，当外端介质 压力为零时，则泄 漏很少；大于零时， 泄漏较大。
上述分析表明，填料径向压紧力的分布与介质压力的分布 恰恰相反，内端介质压力最大，应给予较大的密封力，而 此时填料的径向压紧力恰是最小，故压紧力没有很好地发 挥作用。实际应用中，为了获得密封性能，往往增加填料 的压紧力，亦即在靠近压盖的2—3圈填料处使径向压紧力 最大，当然摩擦力也增大，这就导致填料和轴产生如图所 示的异常磨损情况。
高压阀门更换填料.pptx
高压阀门填料的种类及技术规范
种类
型号
聚四氟乙烯碳素纤维浸渍编织填料 TFS
碳素纤维编织材料
TCW
油浸石棉密封填料 橡胶石棉密封填料
YS450 YS350 YS250 YS450 YS350
YS250
12,16
规格
12,16
方形断面： 3,4,5,6,8,10,13,16,19,22,25, 28,32,35,38,42,45,50
填料轴向压紧产生弹 塑性变形，进而径向扩 张，形成贴紧轴的径向 接触力，使流体沿轴表 面的流动受阻，实现密 封。
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对阀门填料自身的要求
1、减少填料对阀杆的摩擦力 2、防止填料对阀杆和填料函的腐蚀； 3、适应介质工况的需要。
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阀门盘根特点
• 耐高压 • 线速度低 • 编织致密，强硬
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材料 基体材料和辅助材料
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常用编织填料（材料）特性
1、亚麻填料：浸渍不同润滑剂，增强致密性，减小磨损 2、石棉填料：浸渍物——矿物油混合石墨或二硫化钼，浸渍PTFE乳液，增强化学稳
定性，且PTFE有自润滑作用 3、 聚四氟乙烯填料：PTFE加工成纤维再编织而成 4、 芳纶纤维填料：强度高、密度低、弹性好、耐燃烧、耐磨损。 5、 玻璃纤维填料：耐热性、尺寸稳定性好，拉伸强度高，不燃烧，散热性好 6、 碳素纤维或石墨纤维填料：有极好的耐热性和抗化学腐蚀性。
M200 方形断面：
＜100 20
3,4,5,6,8,10,13,16,19,22,25,
M160 28,32,35,38,42,45,50
＜100 20
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阀杆填料结构分析
调节阀阀杆填料密封结构的分析与研究无论在什么时候调节阀都不允许有外漏现象，而外漏的主要途径之一是介质从阀杆处外泄，为防止上述情况.的发生，一般采用填料密封，即在阀杆处用填料函密封，如图1所示。
其密封原则是根据使用工况，填料4在压盖2的压力作用下，产生一定的径向力，使其紧密与阀杆1和阀盖3接触，从而防止液体或气体等介质外泄。
1 填料密封主密封压力的计算如上所述，通过拧紧压盖2上的螺栓，对填料函（即阀盖）3内的填料4进行轴向压缩，填料的塑性使其产生径向力，并与阀杆1紧密接触。
同时，填料中添加的润滑剂被挤出，在接触面间形成油膜。
由压力分布示意图于接触状态不均匀，接触部位出现边界润滑状态，未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜。
当阀杆1与填料4有相对运动时，接触部位与不接触部位组成了不规则的迷宫，阻止了介质的泄漏。
为保证填料密封的可靠性，必须保证填料对阀杆的径向压力，即主密封压力。
根椐填料密封时的压力分布理论分析和各种填料设计的性能测试，得出填料的径向压力，即主密封压力计算式：式中P r为填料径向压力（MP a）；P0为填料压盖处轴向压力（MP a）；K 为填料压力比（又称应力系数）；d1为阀杆直径（mm）；d0为填料函孔径（mm）；s为填料深度（mm）；μ1为填料与阀杆间的动摩擦因数；μ2为填料与填料函间的静摩擦因数。
填料压力比是填料径向压力与轴向压力之比，是确定填料高度的一个重要因素。
应力系数K取决于轴向压力，如图2所示。
.填料密封时的压力分布情况如图1所示，可见，填料最大径向压力P rmax 在填料4与压盖2接触处，随着填料4高度的增加，径向压力Pr按指数规律降低，所以最小径向应力P rmin在填料4与垫片5接触处。
为避免此处发生泄漏，根椐式（1），计算得到P rmin，该值应大于等于阀门内部介质压力P i。
2 填料密封分析对填料密封的有效密封条件是采用适当的填料函形式和填料，分述如下。
2.1 填料的选择对填料的要求是要有一定的塑性，在轴向压力的作用下能产生一定的径向压力，要有抵抗温度变化的能力，有抗蠕变，抗松驰等能力。