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影响的因素及其泄漏量

来源:
滕州市丰瑞机械制造有限公司
日期:
2023年6月8日
旋转接头的泄漏是有多种原因造成的,在正常情况下通过摩擦副构成径向间隙产生泄漏。然而,辅助密封元件的损坏、不同断面形状的弹性密封圈的收紧或变形以及与它们相接触的表面粗糙等原因也会形成另外新的泄漏缝隙。此外,密封环的迫装和热装工艺有缺陷,或者摩擦副与辅助密封圈的材料孔隙度过大同样会产生泄漏。

旋转接头摩擦副主要处混合摩擦和边界摩擦状况下工作,干摩擦状态下适用的情况是有的,只有在特殊情况下才在流体动力区域内运转。

通常,旋转接头摩擦副都采用经过研磨的平断面,球形密封面(球台侧面)。在运转适用中,由于力、热和磨损原因,初始表面可能改变形状。平密封面具有加工和检查简单等优点,下面之把平面平行密封缝隙作为初始缝隙。

制造和使用旋转接头的经验表明,对构成两个表面的质量要求,如表面粗糙度和平直度,球面的球面度必须切实地达到。目前,制造厂的技术规定抛光表面的粗糙度R。=0.015~0.5μm,平直度为2~3个光干涉带。不同材料利用金刚石工具进行特殊精加工所能达到的表面粗糙度(微观表面不平度)的算术平均值也各不相同。

具有经过研磨的摩擦副旋转接头一经投入运转适用,它的密封缝隙形状立即就要发生变化。这是由于用作在密封环上的初始力(例如弹簧末圈造成的力),轴向力和径向力以及温度梯度造成的。这时密封环出现变形,它们的表面可能凸起和凹进(缝隙可能变成X形或凸透镜型),并且在内径或者外景相接触而呈倾斜状。如果将其运转条件保持不变,而且摩擦副材料适用恰当,当给予足够长的时间和适宜的接触压力,则用于磨损会使摩擦副的密封缝隙逐渐变成平行。所需要的磨合时间主要取决于变形量的大小、施加的接触压力以及摩擦副材料的抗磨性等因素。对于旋转接头来讲,这种过程可以从几分钟到几天之间,这就是为什么把耐磨材料的磨合时间作为运转工况来计算的另一个原因。

但是,如果在启动时密封面就已遭到严重破坏,例如热应力破裂、粘咬,超过材料使用的温度界限(侵渍石墨中的金属熔化)或者摩擦面脱开,那么,机械密封结构的旋转接头便丧失了工作能力。它的变形,特别是在断续运转工况下所发生的变形,将给精确计算泄漏量带来很大困难。影响密封缝隙变形的主要因素有四个:他们是轴向力、径向力、温度梯度(包括轴向温度梯度和径向温度梯度)