[发明专利]PEEK聚醚醚酮非金属蜂窝密封的制作方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种蜂窝密封，特别是一种采用非金属材料Polyetheretherketone(简称PEEK)——中文名称为聚醚醚酮类材料加工制作的蜂窝式密封。

背景技术

目前蜂窝密封在汽轮机、燃气轮机．压缩机、鼓风机的应用越来越多，蜂窝密封的密封环内孔表面由规整的蜂窝菱形状的正六方形小蜂窝盲孔组成，以气体通过蜂窝格时产生的阻尼现象来密封。目前，蜂窝密封主要采用金属不锈钢带真空钎焊成蜂窝密封，即先将不锈钢薄板加工成规整的正六边形蜂窝带，然后采用真空钎焊技术将蜂窝带钎焊在母体汽封环内表面上。蜂窝汽封安装在设备上要求与轴颈保持较小的配合间隙。真空钎焊不锈钢薄带加工成的蜂窝密封，若遇到轴颈下沉，不锈钢蜂窝带会磨损轴面，并易产生火花，对易燃易爆气体工况带来安全隐患。随着技术改进，金属不锈钢带蜂窝密封已逐渐被金属铝材制成的蜂窝密封所代替，金属铝材制成的蜂窝密封具有磨擦轴面不易产生火花的优点，但因其安装在设备上要求与轴颈保持较小的配合间隙，间隙小、摩擦系数较高时易研轴，为此设计和使用时，金属制成的蜂窝密封与轴之间的间隙至少需20道以上，使设备介质气体泄漏量增大，在一些介质泄漏量要求很严格的场合无法达到使用要求。 

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种非金属蜂窝密封的制作方法。大大提升了机械运转的稳定性，有效降低了噪音，改善了设备的操作环境。因其材料具可磨性，不伤轴，不起火花，耐腐蚀性和耐温性等特点，与轴间隙达到零间隙的理想状态，从而实现了聚醚醚酮非金属蜂窝密封比金属类蜂窝密封设计和使用间隙更小，增强了设备的密封性，降低了设备能耗，减少了介质泄漏量，提高了设备效能，做到更加安全、低碳、环保。

本发明的目的是这样实现的：第一步是PEEK聚醚醚酮非金属材料的成型：其特征是，模压成型，模压成型是先将粉状、粒状或纤维状的PEEK工程塑料放入成型温度下的模具型腔中，然后闭模加压而使其成型并固化的作业。模压成型的过程：粉料—冷压—热烧结—固化—热压—保压 —冷却—退火—成型，成型后，坯料粗加工—留余量—热处理—退火。

第二步是PEEK聚醚醚酮非金属密封的加工方法：1、先按设计图纸尺寸数控车削加工PEEK非金属密封环本体毛坯工件；2、在数控镗铣加工中心工作台上安装旋转盘，在旋转盘上安装胎具，在胎具上装夹车削加工后的密封环本体工件；3、用百分表找正胎具与密封环本体工件，采用压板和螺杆紧固密封环本体工件；4、在数控镗铣加工中心主轴上安装直角转具装夹上钻头；5、对刀确定工件钻孔加工起点位置，按设定的坐标位置编制数控钻孔程序；6、在密封内环面上先钻出均布的圆形盲孔； 7、按技术图纸设计要求的菱形状正六边形蜂窝尺寸进行铣序数控编程；8、将主轴上的直角转具钻头换成φ1.0—1.5的铣刀，用数控编程的铣序进行加工，沿圆形盲孔扩铣出均布的菱形状正六边形蜂窝盲孔。

采用数控加工中心钻、铣出的PEEK非金属正六边形盲孔蜂窝密封，蜂窝形状规整，蜂窝深，可达6mm以上，蜂窝格窄，蜂窝格厚度可按技术要求加工到0.3—0.5mm之间。

本发明的有益效果：

    1、 Polyether Ether Ketone，中文名称为聚醚醚酮(简称PEEK)，PEEK是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料。具有耐高温、耐化学药品腐蚀等物理化学性能，是一类结晶高分子材料，熔点334℃，软化点168℃，拉伸强度132～148MPa，可用作耐高温结构材料和电绝缘材料，可与玻璃纤维或碳纤维复合制备增强材料。一般采用与芳香族二元酚缩合而得的一类聚芳醚类高聚物。该材质在160℃以下不但具有金属铝材所有优点，且比铝材更轻，更耐磨、更耐腐蚀（不溶于浓硫酸外的几乎所有溶剂），其出色的耐磨损和自润滑性（特别是碳纤、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自润滑性能更佳）大大提升了机械运转的稳定性，有效降低了噪音，改善了设备的操作环境。因其材料具可磨性，不伤轴，不起火花，耐腐蚀性和耐温性等适用于制作成与轴零间隙配合的非金属蜂窝密封，安装运行一段时间后蜂窝密封与轴间自摩擦成型，与轴间隙达到理想状态，从而实现了非金属蜂窝密封比金属类蜂窝密封设计和使用间隙更小，增强了设备的密封性，降低了设备能耗，减少了介质泄漏量，提高了设备效能，做到更加低碳环保。

    2、蜂窝密封盲孔和蜂窝密封芯格采用非金属PEEK类材料；

3、非金属PEEK类材料的蜂窝密封加工方法是：采用数控加工中心钻、铣或采用铸模制造出的正六边形盲孔蜂窝密封。

附图说明：