接触式机械密封基本性能研究进展.pdf

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1、2015年第43卷第2期流体机械41文章编号：1005—0329(2015)02—0041—07接触式机械密封基本性能研究进展於秋萍，孙见君，涂桥安，马展波(南京林业大学，江苏南京210037)摘要：研究包括端面摩擦特性和密封特性(泄漏指标)的接触式机械密封基本性能，有利于延长机械密封的使用寿命，减少因泄漏带来的损失。通过对前人在机械密封端面摩擦特性及泄漏特性方面的研究成果包括摩擦特性参数、表面形貌的影响及其表征、端面材料配对、泄漏通道模型及界面流体流动特性的综述，分析了现有研究存在的不足，指出了机械密封基本性能研究的后续方向：全面考察机械密封的摩擦及泄漏特性，优化密封界面泄漏通道模型，

2、建立密封界面流体流动模型。关键词：接触式机械密封；端面摩擦；密封界面；泄漏；流体流动中图分类号：TH136文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2015．02．009ResearchProgressinBasicPropertiesofContactingMechanicalSealYUQiu—ping，SUNJian—jul，TUQiao—all，MAChel—bo(NanjingForestryUniversity，Nanjing210037，China)Abstract：Studyonbasicpropertiesofcontactingmecha

3、nicalseal，includingfrictionalcharacteristicsofendfaceandsealingcharacteristics(targetleakagerate)，willhelptoprolongtheservicelifeofmechanicalsealandreduceitslosscausingbyleak—age．ResearchesOffrictioncharacteristicparameters，theinfluenceofSUl~aeetopographyanditscharacterization，modelsofleak·agecha

4、nnelandflowcharacteristicsoffluidwithinsealinterfacewerereviewedtosumupthedeficienciesofthem．Atlast，itwaspointedoutthatresearchtrendsforbasicpropertiesofcontactingmechanicalsealincludecomprehensiveinvestigationofitsfrie—tionandsealingcharacteristics，optimizationofmodelforleakagechannelandestablis

5、hmentoffluidflowmodelforsealinginter—face．Keywords：contactingmechanicalseal；frictionofendface；sealinterfsaee；leakage；flowoffluid1前言静环0形圈传动套由于密封表面结构简单、制造方便，维护成本低，密封性和可靠性良好，接触式机械密封被广泛应用于电力、船舶、航空航天、石油化工等过程工业领域的设备中。经过100多年的发展，其应用领域不断扩大，在工业中也越来越重要。在能源与资源尤为紧缺的今天，接触式机械密封工作在5O℃下寿命长达5年⋯、用于水泵寿命长达40年。图1接触式机

6、械密封结构接触式机械密封结构如图1所示。收稿日期：2014—06—20修稿日期：2014—09—02基金项目：国家自然科学基金资助项目(51375245)42FLUIDMACHINERYVo1．43，No．2，2015动环和静环紧密接触，形成主密封(摩擦损率及摩擦力矩为参数，对碳一石墨机械密封端面副)，动环与轴套之问、静环与设备壳体之间依靠进行试验研究，得到了不同压力及平衡比对二者的O形圈进行二次密封。其基本性能包括端面摩擦影响¨。魏龙、房桂芳等引入特征工况参数的新特性(即抵御摩擦磨损的能力)和密封特性(即泄概念，建立了机械密封端面黏着磨损分形模漏指标、泄漏特性)。型，获得了机械密封端面

7、磨损率与端面接触特性、本文旨在通过对接触式机械密封基本性能研材料特性等参数之间的关系，为端面的磨损预测奠究的回顾与分析，总结前人研究的不足，指出今后定了基础。KimYeonWIok等通过磨损试验得到的研究方向，为进一步深化接触式机械密封研究、了速度、载荷及温度对石墨磨损率的影响，并建立拓展其应用范围提供参考和依据。了相应的数学模型来预测石墨的磨损率。2．2表面形貌的影响及其表征2端面摩擦特性研究进展密封端面有许多形状各异的微凸体，其