機械密封圈端部流體動態(tài)槽的加工方法

1引言

接觸式機械密封在使用過程中，動環(huán)與靜環(huán)的接觸面應摩擦產(chǎn)生熱量。機械密封件彈力加載機構與輔助密封是金屬波紋管的機械密封我們稱為金屬波紋管密封。在輕型密封中，還有使用橡膠波紋管作輔助密封的，橡膠波紋管彈力有限，一般需要輔以彈簧來滿足加載彈力。 “機械密封”通常被人們簡稱為“機封”。密封件廠家一種旋轉機械的軸封裝置。比如離心泵、離心機、反應釜和壓縮機等設備。由于傳動軸貫穿在設備內外，這樣，軸與設備之間存在一個圓周間隙，設備中的介質通過該間隙向外泄漏，如果設備內壓力低于大氣壓，則空氣向設備內泄漏，因此必須有一個阻止泄漏的軸封裝置。機械密封至少一對垂直于旋轉軸線端面在流體壓力和補償機構彈力（或磁力）的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合且相對滑動所構成的防止流體泄漏的裝置。對于高 pv 值系統(tǒng)，摩擦熱會引起密封表面溫度升高，從而增加磨損和熱變形，增加摩擦磨損; 如果機械密封的溫度遠高于允許使用的材料溫度，則密封環(huán)可能發(fā)生熔化、膠水或熱裂紋等故障，造成停機，造成巨大的經(jīng)濟損失或環(huán)境污染。因此，有必要利用動壓效應來提高密封的承載能力，減少摩擦、磨損和泄漏，提高密封的可靠性，延長密封的使用壽命。利用流體動壓效應的常用方法是在摩擦副的密封面上開一個某種形狀的流體動壓槽。在這些凹槽的作用下，普通接觸密封成為機械密封元件流體動壓非接觸密封。這些長笛可以起到流體動力潤滑的作用，使密封面失去接觸，并能起到密封防止泄漏的作用。根據(jù)機械密封的工作條件、工作參數(shù)和使用機械軸密封的要求，可將水槽設計成不同的平面和橫截面槽型。平面形狀有人字槽、八字槽、螺旋槽、圓弧槽、直線槽等，剖面槽有梯形槽、方形槽、 v 形槽、斜底槽等。根據(jù)水槽深度的不同，水槽可分為淺水槽、 m 深水槽和深水槽、 mm 深水槽兩大類。淺槽的密封機理為流體動壓效應，深槽的密封機理為熱流體動壓模式效應或流體動壓墊效應。流道槽的幾何參數(shù)對密封性能有很大影響，如槽深、槽數(shù)、槽徑比、進口角和槽表面粗糙度等與開啟力、泄漏量、剛性泄漏率、端面溫升、摩擦系數(shù)等密封性能參數(shù)直接相關。當 m 級淺流槽深度只有幾米時，泄漏量會發(fā)生很大變化，動壓槽的精確設計和加工直接影響機械密封的質量。目前，我國機械密封行業(yè)取得了長足的發(fā)展，國內機械密封產(chǎn)品正在部分大型或關鍵設備上運行，有的已經(jīng)替代了進口產(chǎn)品，累計運行已達5年以上。但為了提高機械密封產(chǎn)品的質量，必須從設計、材料、工藝等方面進行大量的工作，如密封環(huán)端面流體動壓槽的加工。

2密封材料

密封材料的性能直接關系到動壓槽的加工。一般情況下，摩擦副的硬圈多采用WC硬質合金。碳化鎢硬質合金因其硬度高、耐磨性好、強度高而成為一種良好的密封材料。然而，隨著工業(yè)的發(fā)展，對機械設備的性能要求越來越高。工作條件可能是高壓、高速和高溫，密封介質可能是高腐蝕性或含有磨粒。在這些情況下，WC硬質合金并不是理想的密封材料。