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清水機(jī)械密封端面摩擦狀態(tài)分析

發(fā)布時(shí)間:2022-01-11 10:29:33 人氣:179784 來(lái)源:

  清水機(jī)械密封的工作狀況很大程度上取決于密封端面間的摩擦狀態(tài)。清水機(jī)械密封可能處于流體摩擦、混合摩擦、邊界摩擦或干摩擦狀態(tài)下工作。


  1.干摩擦狀態(tài)


  在兩密封端面間不存在潤(rùn)滑膜,摩擦主要取決于滑動(dòng)面的固體相互作用。在一般工程條件下,密封面上還可能吸附有氣體(或介質(zhì)的蒸汽)或氧化層。此時(shí)固體與固體的接觸磨損很大,并主要取決于載荷和配合材料。


  2.邊界摩擦狀態(tài)


  兩密封端面摩擦?xí)r,其表面吸附著一種流體分子的邊界膜。該流體膜非常薄,使兩端面處于被極薄的分子膜所隔開(kāi)的狀態(tài)。這種狀態(tài)下的摩擦稱(chēng)為邊界摩擦。邊界摩擦中起潤(rùn)滑作用的是邊界膜,可是測(cè)不出任何液體壓力來(lái)[1]。

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  一般來(lái)說(shuō),邊界膜的分子有3~4層,其厚度為0102μm左右,并且部分是不連續(xù)的,局部地方發(fā)生固體接觸,載荷幾乎都由固體表面的微凸體承擔(dān)。液膜介質(zhì)的粘度對(duì)摩擦性質(zhì)沒(méi)有多大影響,摩擦性能主要取決于膜的潤(rùn)滑性和摩擦副材料。


  3.流體摩擦狀態(tài)


  在清水機(jī)械密封的端面摩擦副內(nèi),存在一層與滑動(dòng)軸承一樣的穩(wěn)定潤(rùn)滑膜,這種極薄的潤(rùn)滑膜可將2個(gè)端面分隔開(kāi),使滑動(dòng)面之間不直接接觸。


  此時(shí)摩擦僅由粘性流體的剪切產(chǎn)生,其大小通常要比固體摩擦小得多,而且也不存在固體的磨損。這種狀態(tài)下的摩擦稱(chēng)為流體摩擦。在完全流體摩擦狀態(tài)下,潤(rùn)滑劑的動(dòng)力粘度影響摩擦的性質(zhì)。此時(shí),潤(rùn)滑劑流體表現(xiàn)出它的體積特性,摩擦發(fā)生在潤(rùn)滑劑的內(nèi)部,是屬于潤(rùn)滑劑的內(nèi)摩擦。清水機(jī)械密封的端面間隙大小與表面粗糙度高度差不多,在此縫隙中是否存在連續(xù)潤(rùn)滑膜和如何保證縫隙中形成潤(rùn)滑膜層是長(zhǎng)期以來(lái)許多研究工作者所探討的問(wèn)題。如采用儀器測(cè)試潤(rùn)滑膜參數(shù),研究成膜效應(yīng),并由此研制出一些新型密封結(jié)構(gòu),如流體動(dòng)壓密封、流體靜壓密封、流體動(dòng)靜壓混合密封等。

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