密封缝隙的热变形
- 来源:
- 滕州市丰瑞机械制造有限公司
- 日期:
- 2023年6月8日
除了机械力之外，补偿环与非补偿上温度的不同以及温度梯度分布情况对密封缝隙的集合形状也有影响。对于弹性变形来讲，起决定性作用的主要时材料的弹性模量和环尺寸的大小，而在热变形时，摩擦副材料的热力性能(例如，导热系数，线膨胀系数和散热系数)以及摩擦副密封环的结构时主要因素。密封环的结构影响温度梯度和缝隙的形状。不仅时轴向方向的温度梯度影响密封缝隙的几何形状，就是径向方向的温度梯度也有作用。
1、轴向温度梯度的影响
轴向方向的温度梯度要引起摩擦副密封面的变形。在外径处温度较低时，密封环沿着径向方向向外扩大呈锥形，而低温位于内径处时，密封环沿着径向方向内收缩呈锥形。旋转接头摩擦副通常时在内径或外径处温度较低。在研究由于温度梯度造成的变形时，如果外径处温度低，则认为环端面变形是负的，也就是密封面在内径处接触，相反，如果内径处温度低，也就是环的外缘区温度较高，则密封面在外径处接触。
2、径向温度梯度的影响
通常，在旋转接头结构中存在几个热源，它们强烈地影响密封环沿径向方向温度的分布状态。除了摩擦副端面摩擦生热之外，还有其他一些热源，例如，被密封的流体介质时热的，空心轴旋转生热，液体涡流运动生热等。按温度降低的方向(有时环内径处温度比外径处低，有时相反)，密封环上温度分布情况有相当大的差异。补偿环上距低温去远或者靠近热源的部位的温度高。这些部位比其他部位膨胀的厉害，因而改变了密封面初始的平行缝隙形状。令热源和运转条件保持不变。
1、轴向温度梯度的影响
轴向方向的温度梯度要引起摩擦副密封面的变形。在外径处温度较低时，密封环沿着径向方向向外扩大呈锥形，而低温位于内径处时，密封环沿着径向方向内收缩呈锥形。旋转接头摩擦副通常时在内径或外径处温度较低。在研究由于温度梯度造成的变形时，如果外径处温度低，则认为环端面变形是负的，也就是密封面在内径处接触，相反，如果内径处温度低，也就是环的外缘区温度较高，则密封面在外径处接触。
2、径向温度梯度的影响
通常，在旋转接头结构中存在几个热源，它们强烈地影响密封环沿径向方向温度的分布状态。除了摩擦副端面摩擦生热之外，还有其他一些热源，例如，被密封的流体介质时热的，空心轴旋转生热，液体涡流运动生热等。按温度降低的方向(有时环内径处温度比外径处低，有时相反)，密封环上温度分布情况有相当大的差异。补偿环上距低温去远或者靠近热源的部位的温度高。这些部位比其他部位膨胀的厉害，因而改变了密封面初始的平行缝隙形状。令热源和运转条件保持不变。