液壓油的顆粒污染來(lái)源之一是密封件材料與液壓油不相適應而產(chǎn)生的“碎屑'或“磨屑'。密封件因“溶漲'被損壞產(chǎn)生的“碎屑'或被“抽提'出來(lái)的未被結合的無(wú)機物和填充補強材料,使密封件損壞并失效,同時(shí)對油品形成污染造成液壓油變質(zhì)以致失效。
密封件產(chǎn)生“溶漲'或“抽提'的原因是液壓油中添加劑所含有的各種化學(xué)元素及其濃度,依據“相似相溶'的原理,對不同的密封材質(zhì)產(chǎn)生不同的影響,也既是密封材料的耐介質(zhì)性能。
多孔端面機械密封的加工方法
封面上加工深度為微米級的流槽或微孔,常規的機械加工方法幾乎無(wú)能為力。因而人們探索了很多種加工方法,主要有以下幾種:光化學(xué)腐蝕加工(光刻法)、電火花加工(電蝕刻)、電化學(xué)加工和激光加工等方法。
統的加工技術(shù)相比,激光加工適用面廣,對不同材料、不同形狀的加工表面均適合,具有工件無(wú)機械變形、無(wú)污染、速度快、重復性好以及自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。顯然,對于多孔端面機械密封環(huán),其他的加工方法是無(wú)能為力的,只有采用激光加工方法才能獲得滿(mǎn)意的結果。
在一個(gè)或兩個(gè)端面出現缺口,這種現象說(shuō)明兩個(gè)端面分開(kāi)的距離太大,而當兩個(gè)端面用力合緊時(shí),就會(huì )產(chǎn)生缺口。造成端面分離的常見(jiàn)原因是進(jìn)口機械密封介質(zhì)急驟蒸發(fā)。例如,水,特別是在熱水系統或是含凝結水的液體中,水蒸發(fā)時(shí)膨脹,因而將兩端面分開(kāi)。泵的氣穴現象加上密封件的阻塞也可能是使密封端面產(chǎn)生缺口的原因。在這種情況下,不是由于振動(dòng)和聯(lián)軸器不對這歐冠引起的,因為這不足以使端面產(chǎn)生缺口。降低端面溫度是防止介質(zhì)急劇蒸發(fā)造成端面損壞的常用方法。同時(shí),采用導熱性好的材料組對也是有利的,如用鎳基硬質(zhì)合金與浸銅石墨組對,此外,采用平衡型機械密封,或利用特種耐腐蝕機械密封壓蓋從外部注液冷卻,或直接冷卻腔內的密封,等等,對降低密封端面的溫度是十分有效。
失效的機械密封,摩擦副端面常會(huì )留下很細的徑向裂紋,或者是徑向裂紋兼有水泡痕,甚至龜裂。這是由于密封過(guò)熱引起的,特別是陶瓷、硬質(zhì)合金密封面容易產(chǎn)生這類(lèi)損傷。介質(zhì)潤滑性差、過(guò)載、操作溫度高、線(xiàn)速度高、配對材料組合不當等,其中任何一種因素,或者是幾種因素的疊加,都可以產(chǎn)生過(guò)大的摩擦熱,若摩擦熱不能及時(shí)散發(fā),就會(huì )產(chǎn)生染整機械密封熱裂紋,從而出現過(guò)度磨損和高泄漏。解決密封過(guò)熱問(wèn)題,除改變端面面積外,減少載荷外,還可采用靜止型密封并加導流套強制冷卻循環(huán)流體導向密封面,或在密封端面上開(kāi)流體動(dòng)力槽來(lái)加以解決。摩擦端面上有許多細小的熱斑點(diǎn)和孤立的變色的區域,這說(shuō)明密封件在高壓和熱影響下變形扭曲。對于端面的的熱變形,一般的計算方法是不允許的,應采用有限元法計算,以便改進(jìn)密封環(huán)的設計。
組合密封,是由兩個(gè)以上元件組合而成的密封。所有組合密封的各個(gè)元件均可以看成是由主密封和輔助密封兩部分組成的。我們通常說(shuō)的組合密封是由主密封環(huán)和彈性體或者加上擋圈和導向環(huán)組成的密封結構形式。這類(lèi)密封通常又稱(chēng)為擠壓型密封。材料上主要是橡膠、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚甲醛、尼龍、酚醛夾布樹(shù)脂等。
擠壓型密封圈的密封原理:
壓力P=預壓緊力(Pri)+(Prp)
預密封作用:密封圈壓縮——密封面變形——初始壓縮應力
自密封作用:有效密封=初始應力+流體應力×流體壓力傳遞系數
總的接觸壓力:P3max=P1max+kP式中P——流體壓力
K——流體壓力傳遞系數,k≈1;
P1max——初始接觸壓力;
P3max——接觸壓力。
當P3max>P時(shí),即可以保證可靠的自密封。
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