机械密封有何特点?机械密封端面槽形有何特点?
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机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点,所以世界上机械密封是在大多设备最主要的轴密封方式。为增进大家对机械密封的认识,本文将对机械密封的热点、机械密封端面槽型的特点予以介绍。如果你对机械密封具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、机械密封的特点
1、密封可靠,在较长的使用期中不会泄漏或很少泄漏。清洁,无死角,可以防止杂菌污染。
2、使用寿命长,正确选择摩擦负荷比压的机械密封可使用2~5年,最长有用到9年。
3、维修周期长,在正常工作的情况下,不需要维修。
4、轴或轴套不受磨损。
5、摩擦功率耗损少,一般约为填料函密封的10~50%
6、机械密封对轴的精度和光洁度没有填料函要求那么严格,对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感,对轴的震动敏感性小。
7、适用范围广,能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及腐蚀性、磨蚀性、易燃、易爆、有毒介质的密封。
二、机械密封端面槽形的特点
1、几何特点
深槽机械密封在结构上类似于普通机械密封,不同之处在于密封端面开有沟槽,常见结构有圆弧槽、环形槽、矩形槽等,槽深1-2mm,利用流体静压效应和热流体动压效应平衡闭合力。浅槽机械密封端面槽深仅为几个微米,但是密封面宽度大,主要依靠流体动压效应在两端面间建立流体动压力来平衡闭合力,实现密封端面的非接触,常见的型式有螺旋槽、直线槽、梯形槽等。
机械密封端面密封环有动环、静环之分。作为高速转子,要保证动环在高速旋转时的稳定性,即保证液膜的稳定性,要求动环整体中心对称,若槽开在动环上,还要保证动环的材料密度均匀。因此,密封槽的最显著特点是槽形关于旋转轴中心对称。多个槽均匀分布在端面上,槽的轮廓线包括为直线、圆弧线、螺旋线或它们的组合。深槽的槽数对密封性能的影响不大,一般取8~12;而浅槽的槽数通常在20~30之间,超出这个范围其承载力会有所下降。
2、加工方法
端面槽的加工精度要求较高。槽的几何参数对密封性能影响很大,如槽深、槽数、槽径比、入口角及槽面粗糙度等,都直接关系到开启力、泄漏量、刚漏比、端面温升摩擦系数等密封装置的主要性能参数,从而影响其使用性能和寿命。微米级的浅槽槽深对密封装置的泄漏特性有显著影响,槽深仅差几个微米时,泄漏量就可能相差几个数量级,因而必须精确设计和加工动压槽。目前端面槽常用的加工方法有:光刻法(化学腐蚀)、电火花加工(电蚀刻)、电镀法、喷砂法、激光加工法、机加工法等。加工前需精确设计绘制槽形图案,常用的绘图软件效率较低,在设计螺旋线等复杂函数曲线时,尤显繁琐且精度不高。
3、对性能的影响
机械密封的结构、材料、辅助系统关系到其使用寿命。槽形对机械密封性能的影响尤其显著。浅槽槽形较多,常用于气体密封。螺旋槽用于液体密封时,其液膜虽然较薄,但产生的液膜承载能力与液膜刚度大于斜线槽与人字槽。直线槽是双旋向槽,动压开启力随液膜厚度减小而增大,液膜刚度较大。深槽槽形对机械密封性能影响较大,矩形槽的流体膜周向波度非常明显,径向锥度较大,流体膜的几何和力学行为沿周向变化较为规律。圆弧槽的流体膜膜厚在径向和周向变化都较小,流体动压效应较弱。除液膜承载力、液膜刚度外、表征性能的参数还有pV 值、摩擦系数、磨损量、端面温升、泄漏率、摩擦功率、摩擦热与循环(冲洗)量等。因此设计时需要综合考虑槽形对各参数的影响,以获得最佳的使用性能。例如,要获得较大的液膜刚度,应选择螺旋槽或直线槽。
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