机械密封密封环变形对密封性能的影响

    机械密封密封环变形对密封性能的影响：

    (1)对泄漏量的影响

    由流体力学缝隙流动可导出平行面时

    ，泄漏量为

   

    而非平行面时泄漏量为

   

    图1-18密封环端面热裂

   

    从两个公式对比中不难看出，在其他条件相同的情况下，不论是（扩散面）或(收敛面)，始终大于1，也即其他两种形状密封面的泄漏均比平行面时大。这也是为什么要保持密封面平行（即遵守平行面原则）的一个原因。

    (2)对膜压分布的影响

    从图1-19中可以看出，密封面平行时，膜压呈线性变化，膜压系数不变；扩散面时膜压呈凹形曲线变化，由于进人端面受节流作用，在间隙内扩张流动，导致膜压降低；收敛面时膜压呈凸形曲线变化，因为进入端面时阻力小而使膜压增大。

    显然，对于机械密封，扩散面模型的承载能力小，在相同外载下密封面局部接触，导致损坏；收敛面模型虽然承载能力大，但毕竟在局部接触时磨损也大，只适合于非接触式密封。

    图1-19密封端面膜压分布

   

    (3)对磨损的影响

    不论是收敛面还是扩散面，在接触式密封中实际接触宽度小，密封面迅速磨损，使用寿命缩短。而平行面接触式密封的接触压力较小，故密封磨损较小，寿命较长。

    总之，平行面模型是最理想的接触式机械密封模型平行面原则；收敛面适用于非接触式机械密封和高压密封，因为其流体膜刚度为正刚度（而平行面密封为零刚度），工作稳定性好；扩散面模型不论是接触式或非接触式密封均不理想，因为用作接触式密封时磨损大、泄漏量大、承载能力小，而作为非接触密封时承载能力小、流体膜刚度为负刚度、工作不稳定。
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