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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(zhuǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)。激光加工多孔端面機(jī)械密封的摩擦系數(shù)比普通機(jī)械密封的摩擦系數(shù)要低得多。從摩擦系數(shù)值來看，普通機(jī)械密封的摩擦系數(shù)值處于邊界摩擦狀態(tài)，而激光加工的多孔端面機(jī)械密封的摩擦系數(shù)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(jī)械密封的原理與應(yīng)用

車時，即動環(huán)不旋轉(zhuǎn)時，在彈簧力作用下，靜環(huán)與動環(huán)構(gòu)成靜止平面密封，使流體介質(zhì)得以密封。當(dāng)動環(huán)回轉(zhuǎn)時，由于靜環(huán)表面有很多微孔，動環(huán)的轉(zhuǎn)動使其表面與靜環(huán)表面上的微孔形成收斂縫隙流體膜層，使每一個孔都像一個微動力滑動軸承。也就是說，當(dāng)另一個表面在多孔端面上滑動時，會在孔的上方及其周邊產(chǎn)生流體動壓力，這就是流體動壓效應(yīng)。流體動壓力的承載能力取決于滑動的速度、介質(zhì)的粘度和流體膜厚度。這些孔產(chǎn)生動壓效應(yīng)的共同作用的結(jié)果使得兩密封面分開。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(zhuǎn)速相同時，多孔端面機(jī)械密封環(huán)之間的間隙總是大于普通機(jī)械密封環(huán)之間的間隙。端面載荷增加時，普通機(jī)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(jī)械密封環(huán)，端面載荷增加時，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，從而滿足嚴(yán)格的機(jī)械密封泄漏要求，同時減少了密封面的磨損。因此，多孔端面機(jī)械密封可有效地延長密封壽命。

選型的主要參數(shù)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(jù)密封腔體壓力，確定密封結(jié)構(gòu)采用平衡型或非平衡型，單端面或雙端面等。

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

3.根據(jù)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(jī)械密封循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)等。

4.根據(jù)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(nèi)裝式或外裝式。

防止工作介質(zhì)從泵內(nèi)泄漏出來或者防止外界雜質(zhì)或空氣侵入到泵內(nèi)部的裝置或措施稱為密封，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方面：一是密封面上有間隙。二是密封部位兩側(cè)存在壓力差，消除或減小任何一個因素都可以阻止或減小泄漏，達(dá)到密封的目的。泵的設(shè)計壓力和使用壓力是客觀存在不能減小，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(nèi)部的間隙。

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

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