機械密封密封環(huán)變形對密封性能的影響

    機械密封密封環(huán)變形對密封性能的影響：

    (1)對泄漏量的影響

    由流體力學縫隙流動可導出平行面時

    ，泄漏量為

   

    而非平行面時泄漏量為

   

    圖1-18密封環(huán)端面熱裂

   

    從兩個公式對比中不難看出，在其他條件相同的情況下，不論是（擴散面）或(收斂面)，始終大于1，也即其他兩種形狀密封面的泄漏均比平行面時大。這也是為什么要保持密封面平行（即遵守平行面原則）的一個原因。

    (2)對膜壓分布的影響

    從圖1-19中可以看出，密封面平行時，膜壓呈線性變化，膜壓系數(shù)不變；擴散面時膜壓呈凹形曲線變化，由于進人端面受節(jié)流作用，在間隙內(nèi)擴張流動，導致膜壓降低；收斂面時膜壓呈凸形曲線變化，因為進入端面時阻力小而使膜壓增大。

    顯然，對于機械密封，擴散面模型的承載能力小，在相同外載下密封面局部接觸，導致?lián)p壞；收斂面模型雖然承載能力大，但畢竟在局部接觸時磨損也大，只適合于非接觸式密封。

    圖1-19密封端面膜壓分布

   

    (3)對磨損的影響

    不論是收斂面還是擴散面，在接觸式密封中實際接觸寬度小，密封面迅速磨損，使用壽命縮短。而平行面接觸式密封的接觸壓力較小，故密封磨損較小，壽命較長。

    總之，平行面模型是最理想的接觸式機械密封模型平行面原則；收斂面適用于非接觸式機械密封和高壓密封，因為其流體膜剛度為正剛度（而平行面密封為零剛度），工作穩(wěn)定性好；擴散面模型不論是接觸式或非接觸式密封均不理想，因為用作接觸式密封時磨損大、泄漏量大、承載能力小，而作為非接觸密封時承載能力小、流體膜剛度為負剛度、工作不穩(wěn)定。
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