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、冷卻等機械密封循環(huán)保護系統(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。





在一個或兩個端面出現(xiàn)缺口,這種現(xiàn)象說明兩個端面分開的距離太大,而當兩個端面用力合緊時,就會產(chǎn)生缺口。造成端面分離的常見原因是進口機械密封介質(zhì)急驟蒸發(fā)。例如,水,特別是在熱水系統(tǒng)或是含凝結(jié)水的液體中,水蒸發(fā)時膨脹,因而將兩端面分開。泵的氣穴現(xiàn)象加上密封件的阻塞也可能是使密封端面產(chǎn)生缺口的原因。在這種情況下,不是由于振動和聯(lián)軸器不對這歐冠引起的,因為這不足以使端面產(chǎn)生缺口。降低端面溫度是防止介質(zhì)急劇蒸發(fā)造成端面損壞的常用方法。同時,采用導熱性好的材料組對也是有利的,如用鎳基硬質(zhì)合金與浸銅石墨組對,此外,采用平衡型機械密封,或利用特種耐腐蝕機械密封壓蓋從外部注液冷卻,或直接冷卻腔內(nèi)的密封,等等,對降低密封端面的溫度是十分有效。
失效的機械密封,摩擦副端面常會留下很細的徑向裂紋,或者是徑向裂紋兼有水泡痕,甚至龜裂。這是由于密封過熱引起的,特別是陶瓷、硬質(zhì)合金密封面容易產(chǎn)生這類損傷。介質(zhì)潤滑性差、過載、操作溫度高、線速度高、配對材料組合不當?shù)?,其中任何一種因素,或者是幾種因素的疊加,都可以產(chǎn)生過大的摩擦熱,若摩擦熱不能及時散發(fā),就會產(chǎn)生染整機械密封熱裂紋,從而出現(xiàn)過度磨損和高泄漏。解決密封過熱問題,除改變端面面積外,減少載荷外,還可采用靜止型密封并加導流套強制冷卻循環(huán)流體導向密封面,或在密封端面上開流體動力槽來加以解決。摩擦端面上有許多細小的熱斑點和孤立的變色的區(qū)域,這說明密封件在高壓和熱影響下變形扭曲。對于端面的的熱變形,一般的計算方法是不允許的,應采用有限元法計算,以便改進密封環(huán)的設計。

我國在密封領域的研發(fā)實力、密封產(chǎn)品的技術水平還落后于世界先進發(fā)達國家,特別是美、日、德等國家,因此我們應緊緊圍繞國家急需并結(jié)合自身優(yōu)勢從基礎研究和應用研究兩方面來開展研發(fā)工作,以圖在較短的時問里盡快提升研發(fā)水平,研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新產(chǎn)品,解決所涉及的國計民生關鍵問題。
(1)密封材料:從分子層面研究在不同操作工況、不同密封介質(zhì)條件下,密封的低摩擦、高耐磨和低/零泄漏率之間的本質(zhì)關系及協(xié)調(diào)性,研究材料的微組分、制造加工及表面處理工藝對密封性能的影響,深層次開展密封材料設計,研發(fā)綠色環(huán)保密封材料。
(2)密封結(jié)構(gòu):對密封的失效本質(zhì)進行跨尺度研究,以現(xiàn)代數(shù)值模擬結(jié)合試驗結(jié)果指導結(jié)構(gòu)設計,實現(xiàn)密封的高穩(wěn)定性、高可靠性、強追隨能力和優(yōu)良密封性。應特別關注表面的織構(gòu)化、表面微納形貌化及其與摩擦界面變形之間的協(xié)同效應,對密封進行熱、流、固耦合研究??梢灶A料,摩擦對耦面的表面織構(gòu)化和細微形貌化不僅將g效改善機械密封端面潤滑狀態(tài),增加升舉能力,減少接觸,降低磨損,而且是實現(xiàn)零泄漏的z有效途徑之一。
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