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空压机密封端面间液膜的形态和特性

2017-12-18 tag标签:密封端面(1)

空压机密封端面间液膜的形态和特性,是研究密封摩擦的主要内容,其目的是为了建立合理的 机械密封设计计算依据。

在密封的端面内,如能建立一层极薄的、稳定的液膜,就可将两摩擦面隔开,使摩擦、 磨损大为下降,减少功耗与发热,且液膜的吸振能力尚可使运转平稳,密封性能与寿 命均可提高。

因此,波膜的存在是机械密封正常运转的关键之一,密封端面间建立一 层稳定的液膜,可以通过流体静压润滑或流体动压润滑来达到。

流体静压润滑,即把压力比较高的润滑液从外部注入摩擦副内,形成静压液膜,把摩擦面分开,这需要有高压液源装置。

流体动压是利用密封端面本身的相对运动的波楔作用,把密封的介质挤 入端面间,形成一层动压液膜这就是所谓动压效应。

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问题是密封端面是否存在建立动压液膜的内在条而使两摩擦面分离,件以及液膜厚薄能 否达到工作上的要求?

能否处于最佳润滑状态? 能否使密封的各项性能指标满足要求? 要解决这些问题,必须研究密封端面间的流体动力状态,把液膜与摩擦副的几 何尺寸、介质参数、转速及负荷等参数关联起来。

下面对这些问题作一些简要分析。形成动压液膜的必要条件有:

端面间的楔形间隙,相对滑动速度v,润滑液的粘度p 以及足够液体的供给等。

从宏观上看,平行的密封端面形成动压的主要矛盾是楔形间欧的存在,为了阐明两平行面间液膜形成机理,许多学者做过许多尝试。

他们根据一定的理论分析,然后用实验数据,即对承受载荷、 摩擦力矩、泄漏等加以验证。

于是导出多种假设,如波度与空化、粗糙度、倾斜度、振动、 不均匀变形以及非牛顿液流等机理,说明密封端面闻存在大景的、不规则的微观楔形间隙, 而所有这些不同的机理,都只能用测定液膜有关性能来证实。

波度与空化机理,基本上为大家所公认。据有关文献指出,端面波度是影响机械密封性能的 一个重要因素,波度太大,同时还影响流体动力效应。

密封泄漏加剧,如同研究滑动轴承液体摩擦润滑一样,认为密封端面的液体摩擦润滑是不可压缩粘性流体运动,应用奈维一斯托克斯方程,忽略次要因素,作出某些假设,并 引进无量纲参数,简化为如下方程,导出密封性能间的关系;

此时认为端面处于密封状态。这当h减少到某一数值时,Q<密封规定的泄漏指标,一点 称为密封泄漏分界点,由不同的G对应一系列密封-泄谢分界点组成的曲线,称为密封泄漏分界线。


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