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流体动压型机械密封研究进展


2  2 四川化 工  第1 5卷 21 第 2 0 2年 期  流 体 动 压 型 机 械 密封 研 究进 展  白军 昌  ( 黑龙 江金 九 药业 股份有 限公 司 , 黑龙 江 密山 ,5 3 6  180 ) 摘  要  现 阶段机 械 密封 的操作条 件更 加苛 刻和多样 化 。在 一些 高参 数 的 密封 工 况下 , 统 接 触式 机  传 械密 封磨 损严 重 、 寿命 较短 , 已达不 到密封 的基本 要求 。发展 流体 润滑 的非 接触 式机 械密 封是保 证  设备 长 时 间连续 正常运 转 的迫切 要 求 。流 体 动压 型 机 械密 封 是对 普 通 机 械密 封 端 面 进行 简单 改  型, 其结构简单 、 应用前景广阔, 特别适合高压 、 高温 、 低粘度等高参数工况 。对流体动压型机械密  封的密封机理、 研究发展情况和现阶段的工业产 品进行 了综述。指出开展深人研究流体动压型机  械 密封 的必 要性 。   .   关键词 : 机械密封  高参数 流体动压 综述  由于普 通机 械 密封 的密封 端面较 难实现 全流 体  润滑 , 即使 在润 滑 良好 的介 质 中 , 正常 寿命 也 仅有 1   ~ 1 研 究 理论 的基 础  动压型机械密封中的流体动压效应研究的主要  依据是轴承理论 。Whp l最早建立了开槽平面间  i e p 流体压力分布模型, 他提 出了压力线性分布理论 , 研  究 了等 间距 排 列 的 平 面 平 行 槽 与 平 板 间 的 流 体 流  动, 发展 成 了 Whp l 承理 论 L 。 i ema ipe轴 1 Muj r n在  ] d 2 , 年 在腐蚀性或含颗粒介质 中寿命更短; 而在高  温、 高压、 高速和低粘度等高参数工况下 , 必要 的润  滑条件则更难保证 , 以至密封环端面发生非正常磨  损、 裂 、 疤 、 面剥落、 热 疱 表 氧化 、 焦 及端 面 间介 质  结 汽化 , 而导 致 密封 迅 速 失 效 。虽 然通 过 合 理设 计  从 密封结构和选择正确的材料 , 并配之以良好的冷却、   冲洗系统等辅助设施 , 可以使机械密封性能得到改  善, 但要 彻底 解决 机 械密封摩 擦 、 磨损 与泄漏 之 间的  矛 盾较 为 困难 。通过 在密封 端 面上开 槽等手 段来改  善端 面 间 的润滑 状况 , 利用 各种 流槽 的动压效 应 , 在  密 封端 面 间产生 较 大 的 流体 膜 承 载 力 , 实现 端 面 的  Wh pe i l模型的基础上 , p 采用复变 函数保角变换方  法 将螺旋 槽模 型转 化 成平 行 直 线槽 模 型 , 重 点考  并 虑 了槽 端部 的影 响 , 出 了较 完整 的螺 旋 槽 轴 承 理  提 论  , 探讨 了层流 、 稳态的流体流动规律 , 逐步完善  了螺旋 槽轴 承理论 , 为研 究 槽 轴 承 和动 压 型 机 械 密  封奠定 了理论 基 础 。随后 他 采用 了有 限差分 方 法研  非接触 , 在保证密封性能的同时, 实现机械密封的长  寿命运行 , 这是 目前机械密封领域的高新技术。   流体动压润滑又称流体动力润滑 , 它是利用流  体 的粘性使流体粘附在摩擦副表面 , 并在摩擦副做  相对运动时将流体带入两摩擦副表面之间。当两表  面形成收敛间隙时 , 会产生一定 的流体动压力 , 从而  将 两摩 擦 副表 面分 隔 开 来

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