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機械密封的工作原理
發(fā)布時間：
2021-11-09
機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置，也叫端面密封，性能可靠，泄露量小，使用壽命長，功耗低，不用經(jīng)常維修，且能適應(yīng)生產(chǎn)過程自動化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強腐蝕性介質(zhì)、含固體顆粒介質(zhì)等苛刻工況的密封要求，比如離心泵、離心機、反應(yīng)釜和壓縮機等設(shè)備。
機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置，也叫端面密封，性能可靠，泄露量小，使用壽命長，功耗低，不用經(jīng)常維修，且能適應(yīng)生產(chǎn)過程自動化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強腐蝕性介質(zhì)、含固體顆粒介質(zhì)等苛刻工況的密封要求，比如離心泵、離心機、反應(yīng)釜和壓縮機等設(shè)備。
機封靜環(huán)與動環(huán)接觸的端面間隙，是主要密封面，它決定了機械密封的摩擦、磨損和密封性能的關(guān)鍵，同時也決定了機械密封的使用壽命。動環(huán)由彈簧加載軸向可以自由移動，以保持與靜環(huán)（Seat）接觸。軸向移動性允許對磨損、偏心和軸的熱位移自動補償。O形圈起輔助密封作用，可以起到徑向密封和緩沖作用，使整個密封在徑向不發(fā)生剛性接觸。靜止情況下，動環(huán)和靜環(huán)的研磨端面處于機械接觸，但是當軸旋轉(zhuǎn)時，復(fù)雜的摩擦作用發(fā)生在端面和被密封流體之間。
機械密封的大多數(shù)主要特性是其控制密封功能、摩擦力、磨損和壽命的自動界面潤滑機理。取決于穿過界面并建立潤滑膜的液體以便密封在實際無接觸（通常是混合磨擦，介于干摩擦和完整液膜之間的潤滑摩擦狀態(tài)）條件下運行。在腔體壓力作用下介質(zhì)穿過密封摩擦副端面；表面張力和離心力在此時影響不大。隨著流體徑向流過端面，流體壓力持續(xù)下降直到它達到外部背壓（一般為大氣壓力），此壓力作用類似于流體靜壓于軸承的承載功能。密封承載能力取決于壓差和界面間隙的形狀變化，數(shù)學分析比較復(fù)雜，當密封旋轉(zhuǎn)時，端面內(nèi)的剪切流與端面剩余高度變化相互作用產(chǎn)生流體動壓，該壓力場具有流體動壓于軸承類似的承載功能，并取決于介質(zhì)粘度、轉(zhuǎn)速和端面間隙變化。正常條件下，流體動壓流體動壓場和流體靜壓場構(gòu)成了密封運行時的承載能力，屬于開啟力部分，用于防止密封剛性接觸。
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