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我廠發明的“全聚四氟乙烯動力密封”(又稱全F4動力密封),由二部分組成:唇口和骨架。唇口為喇叭狀結構,它靠寬的面抱在軸表面,起到密封功能,骨架用來支承和固定唇口。這些全部采用聚四氟乙烯材料制成。聚四氟乙烯(簡稱PTFE)在塑料中化學穩定性最高,號稱“塑料王”,幾乎能耐一切酸、堿和化學流體。工作溫度范圍廣(-200至+300度),磨擦系數最低(0.02)。但是純聚四氟乙烯機械性能和耐磨性能差,為了達到理想要求,要在聚四氟乙烯中加入各種其他無機、有機化合物質來改變它的性能。密封唇口抱在主軸上,形成密封面,當軸轉動時,它與軸表面有相對滑動,所以要求它具有高的耐磨性。我們做了大量的磨擦、磨損試驗,選出了幾種高性能的工程塑料,按最佳配比填充入聚四氟乙烯中,形成一個高性能的塑料合金,使耐磨性提高1500-2000倍,延長了密封的使用壽命。骨架要求具有高的剛性,所以我們填充入陶瓷材料增大了塑料的剛性和強度。以上這些改性基本不破壞它的耐腐性、耐溫性。為了使密封體結構簡單,唇口和骨架燒結時就熱壓成一體,不能分離。
為了提高密封能力,我們采用了“動力型”唇口,密封唇口與軸表面有寬的接觸表面(3-5mm),在唇口內壁上刻有與轉向相反的“反旋螺紋槽”。當軸旋轉時螺紋槽會產生一個向內的推力,阻止流體泄出。由于唇口在加工時被拉成喇叭狀,拉伸應力的存在,唇口會不斷自行收縮,緊緊地抱在軸表面,自動補償磨損,消除唇口與軸表面間隔。所以這種唇口具有極高的密封能力,能達到零泄流。為了防止靜態滲漏,螺紋槽開得又狹又深,具有一定粘度的流體無法在軸靜態時滲出。
這種密封特別適用各類化工泵,多家化工泵廠多年來一直將它用在強酸、強堿的氟合金泵上,效果非常理想。該密封也被用于各類染料泵、溶劑泵、泥漿泵和高溫導熱油泵上,它也適用于封氣體場合及各類化工反應釜和帶有旋轉軸的化工設備的密封上。