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摩擦性能試驗

同端面載荷下分別對普通密封環(huán)和激光加工多孔端面密封環(huán)進(jìn)行對比試驗，2種密封環(huán)的端面尺寸、表面粗糙度、端面載荷及轉速等試驗條件均完全相同，碳石墨材料制造的密封環(huán)與兩種試驗密封環(huán)配對運轉。激光加工多孔端面機械密封的摩擦系數比普通機械密封的摩擦系數要低得多。從摩擦系數值來(lái)看，普通機械密封的摩擦系數值處于邊界摩擦狀態(tài)，而激光加工的多孔端面機械密封的摩擦系數值處于混合、甚至液體摩擦狀態(tài)，因此，激光加工多孔端面密封環(huán)比普通密封環(huán)具有更好的摩擦性能。

多孔端面機械密封的原理與應用

車(chē)時(shí)，即動(dòng)環(huán)不旋轉時(shí)，在彈簧力作用下，靜環(huán)與動(dòng)環(huán)構成靜止平面密封，使流體介質(zhì)得以密封。當動(dòng)環(huán)回轉時(shí)，由于靜環(huán)表面有很多微孔，動(dòng)環(huán)的轉動(dòng)使其表面與靜環(huán)表面上的微孔形成收斂縫隙流體膜層，使每一個(gè)孔都像一個(gè)微動(dòng)力滑動(dòng)軸承。也就是說(shuō)，當另一個(gè)表面在多孔端面上滑動(dòng)時(shí)，會(huì )在孔的上方及其周邊產(chǎn)生流體動(dòng)壓力，這就是流體動(dòng)壓效應。流體動(dòng)壓力的承載能力取決于滑動(dòng)的速度、介質(zhì)的粘度和流體膜厚度。這些孔產(chǎn)生動(dòng)壓效應的共同作用的結果使得兩密封面分開(kāi)。由于在兩密封面間存在流體膜，兩密封面不再直接接觸，密封面間的摩擦狀態(tài)為流體摩擦。試驗研究表明，在端面載荷和轉速相同時(shí)，多孔端面機械密封環(huán)之間的間隙總是大于普通機械密封環(huán)之間的間隙。端面載荷增加時(shí)，普通機械密封環(huán)的端面間隙驟然減小，以至于端面直接接觸，液膜遭到破壞，使磨損加劇。對于多孔端面機械密封環(huán)，端面載荷增加時(shí)，端面間隙減小，液膜剛度增加，而很小的間隙又恰好將泄漏量降低，從而滿(mǎn)足嚴格的機械密封泄漏要求，同時(shí)減少了密封面的磨損。因此，多孔端面機械密封可有效地延長(cháng)密封壽命。

選型的主要參數有：密封腔體壓力(MPa)、流體溫度(℃)、工作速度(m/s)、流體的特性以及安裝密封的有效空間等。

選型的基本原則為：

1.根據密封腔體壓力，確定密封結構采用平衡型或非平衡型，單端面或雙端面等。

2.根據工作速度，確定采用旋轉式或靜止式，流體動(dòng)壓式或非接觸型。

3.根據溫度及流體性質(zhì)，確定摩擦副和輔助密封材料，以及正確選擇潤滑、沖洗、保溫、冷卻等機械密封循環(huán)保護系統等。

4.根據安裝密封的有效空間，確定采用多彈簧或單彈簧或波形彈簧，內裝式或外裝式。

防止工作介質(zhì)從泵內泄漏出來(lái)或者防止外界雜質(zhì)或空氣侵入到泵內部的裝置或措施稱(chēng)為密封，被密封的介質(zhì)一般為液體、氣體或粉塵。

造成泄漏的原因主要有兩個(gè)方面：一是密封面上有間隙。二是密封部位兩側存在壓力差，消除或減小任何一個(gè)因素都可以阻止或減小泄漏，達到密封的目的。泵的設計壓力和使用壓力是客觀(guān)存在不能減小，所以泵的密封該解決的是消除或減小密封面之間的間隙。這種間隙包括密封面之間的間隙和密封裝置本生內部的間隙。

泵的密封裝置主要分兩類(lèi)：一類(lèi)為靜密封，一類(lèi)為動(dòng)密封。靜密封通常有墊片密封、O型圈密封、螺紋密封等型式。動(dòng)密封則主要有軟填料密封、油封密封、迷宮密封、螺旋密封、動(dòng)力密封和機械密封等。

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