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多孔端面机械密封加工方法的初步分析

端部机械密封结构多孔端部机械密封结构。动环为平端密封圈。在静环的平端面上均匀设置规则的微孔,形成多孔的端面。微孔为圆形、椭圆形或圆锥形。


孔径从几微米到几百微米不等,孔深从几微米到几十微米不等。孔隙(孔隙面积占整个端部面积的百分比)为5%-30%。多孔端面的表面粗糙度与静环的表面粗糙度相同。Ra为0.01-0.02 um。


多孔端面机械 密封件定制 的加工方法


覆盖层的加工深度为微米级凹槽或微孔,传统的机械加工方法根本不够。因此,人们探索了多种加工方法,主要有:光化学蚀刻(光刻)、电火花加工(EDM)、电化学加工和激光加工。


与传统加工技术相比,激光加工具有广泛的应用前景。适用于各种材料、形状的外观加工。具有无机械变形、无污染、速度快、重复性好、自动化程度高等特点。显然,对于具有多孔端面的机械密封圈,其他的加工方法是不够的。只有采用激光加工方法才能获得满意的结果。


冲突性能实验


在相同端面载荷下,对普通密封圈和激光加工多孔端面密封圈进行了对比试验。两种密封圈的端面尺寸、表面粗糙度、端面载荷和转速相同。由碳和石墨材料制成的密封圈与两种实验密封圈成对工作。激光加工的机械密封的摩擦系数远低于传统的机械密封。从冲突系数值来看,一般机械密封的冲突系数值处于边界冲突状态,而激光加工多孔端面机械密封的冲突系数值处于混合甚至液体冲突状态。因此,激光加工多孔端面密封圈比普通密封圈具有更好的抗冲性能。


多孔端部机械密封原理及应用


当动环不转动时,在弹簧张力的作用下,静环与动环形成止动平面密封,使流体介质得以密封。当动环反转时,由于静环外表面上有许多小孔,动环的旋转使静环外表面和静环外表面上的小孔形成一个收敛的间隙流体膜,使每个小孔都像一个微动滑动轴承。也就是说,当另一个表面在多孔端面上滑动时,在孔的上方和周围会产生水动力压力,称为水动力压力效应。流体动压的承载能力取决于滑动速度、介质粘度和液膜厚度。这些孔产生动态压力的组合效应,分离两个密封面。由于两个密封面之间存在液膜,两个密封面不再直接接触,密封面之间的冲突为流体冲突。实验研究表明,当端部载荷和转速相同时,多孔端面机械密封环之间的间隙总是大于一般机械密封环之间的间隙。增加端部载荷时,一般 橡胶密封件 的端部间隙突然减小,使端面直接接触,液膜损坏,磨损加剧。对于具有多孔端面的机械密封环,当增加端面载荷时,端面间隙减小,液膜刚度增加,而非常小的间隙则将泄漏降至最低,从而满足严格的机械密封泄漏要求,从而减少了密封面共同磨损。因此,具有多孔端面的机械密封能有效地延长密封寿命。


机械密封的最大pv值是评价机械密封安全性的重要指标,具有多孔端的机械密封能有效地提高机械密封的最大pv值。优化了多孔端面孔深与直径的比值,最大pv值约为一般机械密封最大pv值的2.5倍。


因此,密封件厂家 具有多孔端面的机械密封能有效地改善密封参数,保证机械密封的安全运行。多孔端面机械密封在轻烃、甲苯等石油化工行业得到了广泛的应用。温度266-320摄氏度,压力0.67兆帕。运行6个月后,密封效果良好。


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