油液机械密封端面机制与摩擦状态
浅析端面摩擦状态对机械密封性能的影响
第３ 期
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
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科技信息
浅析端面摩擦状态对机械密封性能的影响
王 松竹 （ 湖南化 工职 业技 术学 院 ， 湖 南 株洲 ４ １ ２ ０ ０ ０ ）
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｌ ａ ｓ ｅ ａ ｌ ； Ｆ ｉ ｒ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ； Ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｔ ｒ ｙ ’ Ｓ ｉ ｍ ｐ ａ ｃ ｔ ０ 前 言
机械密封是机械设备 防止泄漏 、 节约能源 、 控制 环境污染 的重要 功能基础件 ， 在石油 、 化工 、 轻工 、 冶金 、 机械 、 航 空和原子能等工业 中 获得 了广泛 的应用 据我 国石化行业统计 ， ８ ５ ％～ ９ ５ ％的离心泵采用机 械密封 工业发达 国家旋转机械的密封装置中 ． 机械密封 的用量 占全 部密封使用量 的 ９ ０ ％以上。机械密封是靠 动环 、 静环 的接触端面在密 封流体压力 和弹性元件 的压 紧力作用下紧密贴合 ， 并相对 滑动达到密 封的 工作 时 ． 机 械密封端面上 同时发生摩擦 、 润滑与磨 损等现象 ， 其 中摩擦是基本的 ， 润滑是 为了改善摩擦工况 ， 磨损是摩擦 的结果 。 随着密 封端面波度的减小 ． 摩擦 副的间隙变小 ， 会 出现表面粗糙 度的第一高峰 的接触 ． 即出现接触表面间同时存在几种摩擦 的混合摩 擦状 态。 机械密封 的密封端面都是凹凸不平 的粗糙表 面． 而密封 面间的液 膜极薄 ． 基本上是与表面粗糙度处 于同一数量级 ． 因此表面形貌 中的 高频粗糙度 、 低频 波度和整体形状误差 中的径 向锥度都对机 械密封 的 性能有很大影 响 在密封端面间 ． 形成局部 中断的流体动压 或流体 静 压润滑膜 。 即接触表面 间几种 摩擦 同时 出现 ． 这是实际中常见 的摩 擦 状态 。 密封端面 间的摩擦状态是复杂的 ， 可 能有流体摩擦与边界摩擦 、 边界摩擦与干摩擦 ． 还有流体 摩擦与干摩擦 和流体摩擦 、 边界摩擦 与 干摩擦等几种混合摩擦
机械密封端面摩擦特性参数及测试技术
机械密封端面摩擦特性参数及测试技术机械密封端面摩擦特性是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素,机械密封端面摩擦特性参数的测试是机械密封试验研究和产品质量评价中的关键技术。
分析了表征机械密封端面摩擦特性的常用性能参数,介绍了端面摩擦扭矩、端面磨损量、端面温度、端面流体膜厚及端面流体膜压的测试技术,探讨了常用测试方法的优缺点及难点。
指出了消除测试过程中外部较大的干扰信号是提高测试精度和可靠性的关键,而基于传感技术的计算机数据采集与处理是机械密封端面摩擦特性参数测试技术的发展趋势。
机械密封端面摩擦特性长久以来都是机械密封研究人员最为关心的问题之一,因为它是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。
近年来,机械密封的端面摩擦特性研究虽然已取得了很大的进展,但由于密封结构和工况千差万别,至今尚未形成完整的理论体系,学术界对密封摩擦机制的分析理解还很不一致。
机械密封端面摩擦特性试验研究无论对密封理论体系的建立,或是对指导产品的设计、检验和使用均十分必要,而端面摩擦特性参数的测试则是试验中的关键技术。
1、表征机械密封端面摩擦特性的常用性能参数与机械密封端面摩擦特性直接有关的性能参数主要包括端面摩擦扭矩、端面磨损量、端面温度、端面流体膜厚及膜压。
1.1、端面摩擦扭矩端面摩擦扭矩是影响机械密封工作性能的重要参数,决定着机械密封运转时的摩擦功耗、端面磨损量、摩擦发热量以及端面温度等工作参数。
随着机械密封技术的不断发展,机械密封的使用量越来越大,提高机械密封的密封性能和工作寿命,一直是人们密切关注的问题。
端面摩擦扭矩反映了机械密封端面状况,端面摩擦扭矩大,磨损相对增大,工作寿命缩短。
端面摩擦扭矩的测试与控制,对保证机械密封性能和延长使用寿命,有着十分重要的现实意义。
1.2、端面磨损量磨损量是指机械密封运转一定时间后,密封端面在轴向长度上的磨损值。
机械密封摩擦副端面的磨损是运转过程中发生摩擦的必然结果,也是机械密封的主要失效形式,因此,端面磨损是影响机械密封正常工作寿命的重要因素。
机械密封端面摩擦机制与摩擦状态
随着密封端面波度的减小 , 摩擦副的间隙变小 , 会出现表面粗糙度的第一高峰的接触 , 即出现接触表 面间同时存在几种摩擦的混合摩擦状态 。
机械密封的密封端面都是凹凸不平的粗糙表面 , 而密封面间的液膜极薄 , 基本上是与表面粗糙度处于 同一数量级 , 因此表面形貌中的高频粗糙度 、低频波 度和整体形状误差中的径向锥度都对机械密封的性能 有很大影响 。在密封端面间 , 形成局部中断的流体动
摘要 : 机械密封端面摩擦状态是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素 。从微观角度探讨了机械密封端 面摩擦机制 , 分析了机械密封端面分别处于干摩擦 、边界摩擦 、流体摩擦和混合摩擦状态时的工作特性 , 介绍了机械密 封端面摩擦状态的判断方法 , 分析了端面摩擦状态对机械密封性能的影响 。对于普通机械密封 , 端面的最佳摩擦状态应 该是混合摩擦状态 , 如密封性能要求较高 , 则应该是边界摩擦状态 。
W e i Lo ng1, 2 Gu Bo q in1 S un J ia n jun2 Fe ng X iu2
( 1. College of M echanical and Power Engineering, N anjing U niversity of Technology, N anjing J iangsu 210009, China; 2. Nanjing Chem ical Engineering Technical College, N anjing J iangsu 210048, China)
密封端面摩擦特性参数及测试技术
密封端面摩擦特性参数及测试技术机械密封端面摩擦特性是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素,机械密封端面摩擦特性参数的测试是机械密封试验研究和产品质量评价中的关键技术。
分析了表征机械密封端面摩擦特性的常用性能参数,介绍了端面摩擦扭矩、端面磨损量、端面温度、端面流体膜厚及端面流体膜压的测试技术,探讨了常用测试方法的优缺点及难点。
指出了消除测试过程中外部较大的干扰信号是提高测试精度和可靠性的关键,而基于传感技术的计算机数据采集与处理是机械密封端面摩擦特性参数测试技术的发展趋势。
机械密封端面摩擦特性长久以来都是机械密封研究人员最为关心的问题之一,因为它是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。
近年来,机械密封的端面摩擦特性研究虽然已取得了很大的进展,但由于密封结构和工况千差万别,至今尚未形成完整的理论体系,学术界对密封摩擦机制的分析理解还很不一致。
机械密封端面摩擦特性试验研究无论对密封理论体系的建立,或是对指导产品的设计、检验和使用均十分必要,而端面摩擦特性参数的测试则是试验中的关键技术。
1、表征机械密封端面摩擦特性的常用性能参数与机械密封端面摩擦特性直接有关的性能参数主要包括端面摩擦扭矩、端面磨损量、端面温度、端面流体膜厚及膜压。
1.1、端面摩擦扭矩端面摩擦扭矩是影响机械密封工作性能的重要参数,决定着机械密封运转时的摩擦功耗、端面磨损量、摩擦发热量以及端面温度等工作参数。
随着机械密封技术的不断发展,机械密封的使用量越来越大,提高机械密封的密封性能和工作寿命,一直是人们密切关注的问题。
端面摩擦扭矩反映了机械密封端面状况,端面摩擦扭矩大,磨损相对增大,工作寿命缩短。
端面摩擦扭矩的测试与控制,对保证机械密封性能和延长使用寿命,有着十分重要的现实意义。
1.2、端面磨损量磨损量是指机械密封运转一定时间后,密封端面在轴向长度上的磨损值。
机械密封摩擦副端面的磨损是运转过程中发生摩擦的必然结果,也是机械密封的主要失效形式,因此,端面磨损是影响机械密封正常工作寿命的重要因素。
机械密封的工作原理
机械密封的工作原理机械密封是现代工业中常用的一种密封方式，其主要作用是防止液体或气体在机器设备中泄漏。
机械密封的工作原理是利用密封面之间的摩擦力和压力，使得液体或气体无法穿过密封面而泄漏出来。
本文将详细介绍机械密封的工作原理、结构和应用。
一、机械密封的工作原理机械密封的工作原理是利用密封面之间的摩擦力和压力，防止液体或气体穿过密封面而泄漏出来。
一般来说，机械密封的密封面是由两个旋转的金属面组成，其中一个是固定的，另一个是动态的，随着机器设备的运转而旋转。
当液体或气体从密封面之间流过时，由于密封面之间的摩擦力和压力，使得液体或气体无法穿过密封面而泄漏出来。
机械密封的密封面通常采用硬质合金、陶瓷等材料制成，以增加密封面的硬度和耐磨性。
同时，机械密封还需要使用润滑剂来降低密封面之间的摩擦力，从而减少密封面的磨损和热量的产生。
二、机械密封的结构机械密封的结构通常分为单端面机械密封和双端面机械密封两种。
1. 单端面机械密封单端面机械密封是指只有一个密封面的机械密封，通常用于轴封的密封。
其结构简单，安装方便，但是密封效果相对较差，容易出现泄漏。
2. 双端面机械密封双端面机械密封是指有两个密封面的机械密封，通常用于泵、压缩机等设备的密封。
其结构比单端面机械密封复杂，但是密封效果更加可靠，泄漏率更低。
双端面机械密封的结构通常由静环、动环、弹簧、密封座等部件组成。
其中静环和动环分别安装在固定部件和转动部件上，静环和动环之间形成密封面；弹簧用于保持密封面之间的压力，从而增加密封效果；密封座用于支撑静环和动环，防止其相对位移。
三、机械密封的应用机械密封广泛应用于各种机器设备中，如泵、压缩机、搅拌器、搅拌机、离心机等。
其中，泵是机械密封应用最广泛的设备之一。
机械密封的应用可以有效地防止液体或气体泄漏，从而保证机器设备的正常运转和生产效率。
同时，机械密封的应用还可以降低设备维修成本和环境污染程度，提高企业的经济效益和社会效益。
机械密封结构 原理
机械密封结构原理
机械密封结构是一种用于密封旋转轴与外界环境之间的装置。
其主要原理是利用摩擦力和机械压力来阻止液体或气体从轴上泄漏出来，同时避免外界物质进入机械设备内部。
机械密封由两个主要部分组成：固定环和旋转环。
固定环被安装在机械设备上，而旋转环则附在旋转轴上。
当旋转轴转动时，旋转环会随之旋转。
两个环之间通过轴向压力和摩擦力的作用来实现有效的密封。
机械密封的密封性能主要依赖于以下几个因素：
1. 密封面：固定环和旋转环的接触面通常是由耐磨材料制成，如碳化硅、陶瓷等。
这些材料具有良好的摩擦性能和耐磨性，能够确保密封面的完整性。
2. 密封剂：在密封面上通常需要涂抹一层密封剂，以填补微小的间隙并增加密封性能。
常用的密封剂有聚四氟乙烯（PTFE）和润滑油等。
3. 压力：通过调节密封装置的压力，可以控制密封的紧密程度。
一般来说，较高的压力能够获得更好的密封效果，但过高的压力可能导致密封件的损坏。
4. 温度：机械密封对温度的适应性也是一个重要因素。
一些高温或低温环境下的机械密封需要采用特殊材料来保证其性能。
总之，机械密封结构通过利用摩擦力和压力来实现旋转轴与外界环境的密封，广泛应用于各种机械设备中，确保其正常运转和安全可靠。
双端面机械密封工作原理
双端面机械密封工作原理
双端面机械密封是一种常用于旋转设备的密封技术。
它主要用于防止液体或气
体泄漏，并提供设备的密封性能。
双端面机械密封由两个平面密封环组成，通过压力和摩擦力在密封环和轴之间形成可靠的密封。
双端面机械密封的工作原理如下：当设备处于工作状态时，液体或气体通过轴
向进入密封装置。
密封装置内的液体或气体在压力的作用下将密封环紧密地贴附在轴上。
同时，密封环之间留有一个微小的间隙，使得润滑液体或气体能够进入密封环之间，并在摩擦表面产生一层薄膜，减少摩擦和磨损。
密封环的表面通常采用硬质材料，如碳化钨或陶瓷，以提高密封的耐磨损性能。
此外，密封环需要定期润滑以确保其正常工作。
润滑通常使用外部供应的润滑油或润滑脂进行。
双端面机械密封的工作原理具有以下优点：首先，它能够在高速旋转设备中保
持良好的密封性能。
其次，双端面机械密封采用的是双重密封结构，提高了密封的可靠性。
再次，由于密封环采用硬质材料制成，具有较高的耐磨性能，从而延长了密封的使用寿命。
最后，密封环之间的润滑薄膜减少了摩擦和磨损，减小了能量损失和热量产生。
总结起来，双端面机械密封通过双重密封结构、硬质材料的密封环以及润滑薄
膜的形成，实现了对旋转设备的可靠密封。
它在工业领域中广泛应用，并为设备的正常运行提供了保障。
机械密封的原理
机械密封的原理
机械密封是一种常用的密封方式，主要用于防止液体或气体在机械设备中泄漏。
它的工作原理基于以下几个方面：
1. 静密封原理：机械密封通过两个相对旋转的环状面密封件之间的摩擦力来实现密封。
一般来说，一个环状面称为静密封面，另一个环状面称为活动密封面。
当两个环状面紧密接触时，液体或气体无法通过密封间隙泄漏。
2. 动密封原理：机械密封通过一个或多个弹性元件（如弹簧）将两个密封面连接在一起，形成一个密封单元。
当设备运行时，动密封面实际上是在旋转的，因此它们需要具有相对的运动能力。
弹性元件可以确保密封面之间有一定的紧密接触，从而防止泄漏。
3. 密封间隙原理：机械密封通常包含一个密封间隙，这是两个密封面之间的微小间隙。
这个间隙的大小对于密封效果至关重要。
密封间隙的设计应根据具体的工作条件进行。
如果间隙太大，液体或气体就会泄漏；而如果间隙太小，密封件在摩擦过程中可能会损坏。
总的来说，机械密封的原理是通过静密封和动密封，以及适当的密封间隙来实现对液体或气体的密封。
通过合理设计和选择适合的密封材料，可以确保机械密封的长久有效和可靠性。
机械零件的摩擦、磨损、润滑及密封
3
主要性能指标：
润滑剂、添加剂
1）锥入度（稠度）
重1.5N的标准锥体，于25℃恒温下，由润滑脂表面经
5s后刺入的深度。 它标志着润滑脂内阻力的大小和流动性的强弱。 2）滴点 在规定的加热条件下，润滑脂从标准测量杯的孔口滴
下第一滴时的温度叫润滑脂的滴点。
滴点决了润滑油的工作温度。
3
3、固体润滑剂
润滑剂、添加剂
1、润滑油 润滑油
润滑剂、添加剂
机油：动物油、植物油 矿物油：来源充足、价格低廉、用途广。 化学合成油
评定指标 1）粘度： ① 动力粘度： 油呈层流分布，层与层之间 的摩擦剪应力τ应满足如下关系：
v y
此式称为牛顿液体流动定律。
η——比例常数，即：流体动力粘度。表征液体内摩擦阻力大小。 单 位：国际单位： Pa.s（帕.秒） 绝对单位： 称为1P（泊） P=0.1Pa.s=100cP(厘泊)
如石墨、二硫化钼、氮化硼、石蜡、聚四氟乙烯、酚醛树 脂等。石墨和二硫化相应用最广。
固体润滑剂一般用于不宜使用润滑油和润滑脂的特殊条件
下。此外，它还可以作为润滑油或润滑脂的添加剂使用，以 及与金属或塑料等混合制成自润滑复合材料使用。 三、添加剂
有时为了改善某些性能还加入一些添加剂，添加剂可以改
变润滑剂的各种性能，起到提高承载能力、降低摩擦和减少 磨损的目的。目前世界各国都普遍使用加有添加剂的润滑油。
6 密封装置
二、 接触式旋转轴密封 1 、 毡圈密封
毡圈为标准件，密封结构简单，对轴 的偏心或窜动不敏感，但摩擦、磨损较严 重，只用于低速、脂润滑的场合。
2 、油封密封
油封是依靠有弹性的唇部进行密封的标准密封件。油封密封，
因结构简单、价格便宜、检修方便，是目前应用最广泛的一种接触
机械密封中的摩擦学特性分析与研究
机械密封中的摩擦学特性分析与研究机械密封是一种常见的密封形式，广泛应用于各种机械设备中。
其主要作用是防止流体或气体的泄漏，确保机械设备的运行安全和效率。
而在机械密封中，摩擦学特性是一个重要的研究课题。
本文将对机械密封中的摩擦学特性进行分析与研究。
摩擦学是研究物体相对运动时摩擦现象的科学，对于机械密封而言，摩擦学特性的研究可以帮助我们了解密封件与轴的相互作用，从而提高密封性能。
首先，我们来介绍机械密封中的摩擦副。
机械密封通常由密封环和密封座两部分组成，它们之间的相互作用形成了摩擦副。
在摩擦副中，摩擦力和密封力是两个重要的参数。
摩擦力是指两个接触面之间的相对滑动所产生的力，它对于密封环的密封性能和密封件的使用寿命具有重要影响。
而密封力是指密封环对于轴的压紧力，它决定了密封环与轴的接触形态和接触面积。
通过研究摩擦副的摩擦力与密封力的关系，可以寻找到最优的设计参数，提高机械密封的效果。
在机械密封中，摩擦特性的研究与摩擦副材料密切相关。
常见的摩擦副材料包括金属材料、聚合物材料和陶瓷材料等。
这些材料具有不同的物理和化学性质，对于机械密封的摩擦学特性产生不同的影响。
例如，金属材料具有良好的传热性能和抗磨损性能，适用于高温高压条件下的密封应用；而聚合物材料具有较低的摩擦系数和良好的密封性能，适用于低速低温条件下的密封应用。
通过选择合适的摩擦副材料，可以优化机械密封的摩擦学特性，提高其性能和寿命。
另外，机械密封中的润滑问题也是摩擦学研究的一个重要方向。
润滑是通过在接触面之间形成一层润滑膜，减小接触面之间的摩擦力和磨损，提高机械密封的效果和寿命。
在摩擦副中，常见的润滑方式包括干摩擦、润滑剂润滑和固体润滑等。
干摩擦是指在没有润滑剂的情况下进行的摩擦运动，其摩擦系数较大，易产生摩擦热和磨损。
而润滑剂润滑可以减小摩擦系数，降低摩擦和磨损，提高机械密封的效果。
固体润滑是指通过在接触面上涂覆一层固体润滑剂，形成润滑膜来减小摩擦力和磨损。
多孔端面液体机械密封摩擦性能的数值分析
ｒ ｍｅｅｓａ ｄ ｄｆｅｅ ｔｐ ｒｍｅｅｓ ｏ ｏｏ ｓｓｒ ｃｕ ｅ ｗｅｅ ｏ ｔｉ ｅ ． ｈ ｅ ｕｔ ｈ ｗ ｈ ｔｓ ｅ ｒｓｒ ｓ ｓｍａｎｙ ａ ｔｄ ｏ ａ ｔｒ ｎ ｉ ｒｎ ａ ａ ｔｒ ｆｐ ｒ ｕ ｔｕ ｔ ｒ ｒ ｂ ａｎ ｄ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ａ ｔｅ ｓ ｉ ｉ ｌ ｃｅ ｎ ｆ ｓ
参考 文献
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小剪切应力 ，降低端面的摩擦损失 ，延长密封的使用寿命 。 关 键 词 ：多 孔端 面 ；机 械 密 封 ；摩 擦性 能 ；数 值 模拟
分析滑油在轴承和机械密封中的摩擦和磨损
分析滑油在轴承和机械密封中的摩擦和磨损下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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机械密封端面摩擦机制与摩擦状态
机械密封端面摩擦机制与摩擦状态来源：亚泰光电机械密封端面摩擦状态是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。
从微观角度探讨了机械密封端面摩擦机制，分析了机械密封端面分别处于干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦状态时的工作特性，介绍了机械密封端面摩擦状态的判断方法，分析了端面摩擦状态对机械密封性能的影响。
对于普通机械密封，端面的最佳摩擦状态应该是混合摩擦状态，如密封性能要求较高，则应该是边界摩擦状态。
机械密封端面摩擦状态决定了其密封副端面间的摩擦、磨损和泄漏。
为减少摩擦功耗，降低磨损，延长使用寿命，提高机械密封工作的可靠性，端面间应该维持一层润滑膜，且保持一定的厚度，以避免表面微凸体的直接接触。
因此，润滑膜的特性和形态对研究端面凸体的直接接触。
因此，润滑膜的特性和形态对研究端面摩擦有重要的意义。
一般认为，端面间润滑膜形成原因是由于表面粗糙度、不平度、热变形等产生了不规则的微观润滑油锲，引起动压效应，减少了端面摩擦，改善了密封端面的摩擦性能。
又由于在沿密封端面宽度上形成不连续的凹隙，当两密封环相对运动时，在介质压力和离心力的作用下，在两密封端面的空隙内会产生流体的交换作用。
可见，润滑膜的形态和性能与端面的粗糙度、比压、相对滑动速度以及离心力的大小和方向都有着密切的关系，亦即润滑膜的形成与端面摩擦状态密切相关。
密封端面的不同摩擦状态，对密封装置的泄漏和磨损有着不同的影响。
密封端面处于干摩擦状态时，两端面间的固体直接接触，磨损很大。
随着磨损的加剧泄漏量增大，所以机械密封应避免在干摩擦状态下工作。
密封端面处于流体摩擦状态时，摩擦仅由粘性流体的剪切产生，故其大小通常要比固体摩擦小得多，而且也不存在固体的磨损，摩擦发生在润滑剂的内部，是属于润滑剂的内摩擦。
但流体液膜越厚，泄漏量越大，因此减少摩擦和磨损必须付出泄漏量增大的代价。
普通的机械密封在流体摩擦状态下工作时泄漏量较大，将失去密封的意义，因此一般不采用。
探讨石油化工生产常用机械密封形式与失效原因分析
探讨石油化工生产常用机械密封形式与失效原因分析摘要:在连续运转的石油化工生产中,特别是在冰系加工车间,再其生产过程中常会产生一些有害流体,为了避免流体外流,常会将其封装在装置中。
然而其毕竟会有从装置中流出的时候,不仅浪费资源、污染环境,同时也会爆炸甚至给人们的生命财产安全带来一定损失。
机械封装装置凭借其独特的优势在石油化工生产中广泛的应用。
本文主要从机械密封概念及特点、石油化工生产中比较常见的机械密封形式、对石油化工生产中机械密封失效原因进行分析等方面出发,对石油化工生产常用机械密封形式与失效原因进行相应探讨。
关键词:石油化工生产机械密封形式失效原因机械密封装置作为旋转装置的一部分,其对整个机械运转十分重要。
石油化工在生产过程中,会不可避免的出现流体泄露现象,而流体泄露不仅会周围影响环境,严重时会产生爆炸,给人们生命财产安全带来安全隐患。
在这种情况下,就应该对机械进行加密,以便更好的降低动力轴和壳体间的泄露,进而降低机械能耗并延长使用寿命。
然而机械在运转过程中,常会出现密封失效。
为了保证机械密封更好的发挥其作用,就应该对影响机械密封形式失效原因进行分析。
如何更好的对石油化工生产常用机械密封形式和实效原因进行分析,已经成为石油化工生产企业值得思索的事情。
1 机械密封概念及特点所谓机械密封就是一种对流体旋转机械进行封装的轴封装置。
事实上其也可以被称作断面密封,其在实际应用过程中,必须有一对以上垂直于旋转轴线的端面,这种端面在流体压力和补偿机械外弹力的作用,其会使密封得到有效的配合,同时也会与另一端保持一种相对滑动的状态,进而防止流体泄露。
机械密封之所以在泵、压缩机设备中广泛使用,是因为其具有泄露性小、密封可靠、摩擦功耗低、使用周期长和对轴磨损小等优势,能更好的满足不同工况需求。
2 石油化工生产中比较常见的机械密封形式石油化工生产中比较常见的机械密封形式主要有接触式轴向端面机械密封和非接触式可控间隙密封。
机械密封系统的摩擦与磨损特性研究
机械密封系统的摩擦与磨损特性研究摩擦与磨损是机械密封系统中普遍存在的问题，对密封系统的可靠性和使用寿命有着重要影响。
因此，对机械密封系统的摩擦与磨损特性进行研究具有重要意义。
本文将从摩擦理论、磨损机理以及磨损特性的测试方法等方面进行探讨。
首先，我们来介绍一下摩擦理论。
摩擦是相对运动物体之间接触面上的阻力。
摩擦力的大小与物体之间的压力以及接触面材料的表面性质有关。
根据摩擦理论，摩擦力可以分为干摩擦和润滑摩擦两种情况。
干摩擦是指在无润滑条件下，两个物体之间的直接接触发生的摩擦。
而润滑摩擦则是使用润滑剂降低摩擦力的一种方式。
接下来，我们将讨论磨损机理。
磨损是指物体表面因为与其他物体摩擦或碰撞而渐渐损耗的过程。
磨损主要有三种机理，即磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。
磨粒磨损是指由于颗粒或颗粒状硬度物质在接触面上所产生的切削和破坏现象。
疲劳磨损则是由于间断接触所导致的表面疲劳现象。
而腐蚀磨损则是物体表面与腐蚀介质相互作用并引起的表面失去，丧失材料。
在研究机械密封系统的摩擦与磨损特性时，测试方法是十分重要的一环。
一种常用的测试方法是采用摩擦磨损试验机进行实验。
摩擦磨损试验机可以模拟真实工况下的摩擦运动，通过测量摩擦力和磨损量来评估材料的摩擦与磨损特性。
此外，也可以采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等方法来观察和分析摩擦磨损表面形貌和材料结构的变化。
除了测试方法，材料选择也是影响机械密封系统摩擦与磨损特性的重要因素之一。
常见的密封材料有金属、橡胶、塑料等。
在选择材料时，应综合考虑材料的摩擦系数、磨损率、耐磨性以及对介质的适应性等因素。
同时，还需要考虑工作温度、工作介质的酸碱性、介质的流动速度等因素对材料的影响。
此外，还有一些改善机械密封系统摩擦与磨损特性的方法。
其中包括表面处理、润滑剂使用、设计优化等。
表面处理可以通过改变材料表面的化学成分或物理结构来提高抗磨性能。
润滑剂的使用可以形成一层保护膜，减少直接接触并降低摩擦力。
机械密封端面摩擦机理
机械密封端面摩擦机理
机械密封是工业设备中常见的一种密封形式，它通过两个端面
之间的摩擦力来阻止液体或气体从设备中泄漏。
机械密封端面摩擦
机理是指在机械密封中，密封端面之间的摩擦力产生的原理和机制。
机械密封端面摩擦机理的核心是摩擦副的设计和工作原理。
通
常情况下，机械密封由两个端面组成，一个是固定端面，另一个是
旋转端面。
当设备运转时，旋转端面会在固定端面上产生旋转摩擦，从而形成密封。
在机械密封端面摩擦机理中，摩擦副的设计和材料选择是至关
重要的。
通常情况下，密封端面会采用耐磨材料，如碳化硅、碳化
钨等，以保证其在高速旋转和高压力下的耐磨性能。
此外，密封端
面的表面粗糙度和润滑方式也会影响摩擦力的大小和稳定性。
除了材料和表面处理外，机械密封端面摩擦机理还受到密封端
面之间的接触压力、旋转速度、介质性质等因素的影响。
因此，在
实际工程中，需要根据具体的工况条件来设计和选择合适的机械密
封端面摩擦机理，以确保其稳定可靠地工作。
总之，机械密封端面摩擦机理是机械密封工作的基础，了解其
原理和机制对于提高机械密封的密封性能和使用寿命具有重要意义。
通过合理的设计和选择，可以有效地减少设备泄漏，提高设备的可
靠性和安全性。
机械密封密封面摩擦系数
机械密封密封面摩擦系数机械密封是一种常用的密封方式，用于阻止液体或气体泄漏。
其关键部分是密封面，其摩擦系数是影响机械密封性能的重要参数。
机械密封的密封面通常采用两种材料：金属和非金属。
金属密封面的摩擦系数相对较高，可以提供较好的密封性能。
常用的金属材料有不锈钢、碳钢等。
非金属密封面的摩擦系数较低，但密封性能相对较差，常用的非金属材料有橡胶、聚四氟乙烯等。
机械密封的摩擦系数还受到密封面表面粗糙度的影响。
数据显示，密封面粗糙度越高，摩擦系数越大，密封性能越好。
该关系可以通过实验进行验证，研究人员通常会进行摩擦系数测试，以确定最佳的密封面粗糙度。
机械密封的摩擦系数还受到润滑剂的影响。
润滑剂可以降低摩擦系数，提高密封面的润滑性，减少磨损和热量的产生。
常用的润滑剂有润滑油、润滑脂等。
润滑剂的选用需要考虑工作环境的温度、压力等因素。
不同的润滑剂对机械密封的摩擦系数会产生不同的影响。
机械密封的摩擦系数也与运动状态有关。
在静止状态下，机械密封的摩擦系数较大。
当密封面开始运动时，摩擦系数会逐渐减小，直到达到一个稳定的状态。
这主要是因为运动可以改变密封面的接触状态，使其更加平整，从而减小摩擦。
在实际应用中，机械密封的摩擦系数需要根据具体工作条件进行选择。
如果密封面的摩擦系数过大，会使密封面产生过多的摩擦热量，加剧磨损，影响密封性能。
如果摩擦系数过小，可能会导致泄漏。
在选择机械密封时，需要综合考虑摩擦系数、润滑剂和工作状态等因素。
机械密封的摩擦系数是影响其密封性能的重要参数。
密封面材料、表面粗糙度、润滑剂和运动状态等因素都会对摩擦系数产生影响。
在实际应用中，需要根据具体工作条件选择合适的摩擦系数，以确保机械密封的可靠性和密封性能。
双端面机械密封原理
双端面机械密封原理
双端面机械密封是一种常用的密封装置，主要用于控制液体或气体从机械设备的轴向泄漏。
它由两个面接触并互相摩擦产生摩擦密封力，以防止泄漏的发生。
双端面机械密封的工作原理如下：当轴旋转时，润滑剂被引入两个摩擦面之间，形成一层薄润滑膜，减少了摩擦和磨损。
当液体或气体试图逃逸时，亚微米尺寸的空气或液体被压入摩擦面之间，从而形成一个微小的密封间隙，限制了泄漏的发生。
双端面机械密封的设计通常包括两个主要部分：固定环和旋转环。
固定环被安装在固定的机械设备上，而旋转环则固定在轴上。
两个环之间有一个密封腔，其中装填了润滑剂。
当轴旋转时，旋转环与固定环之间的摩擦力会生成一个密封面，以防止泄漏的发生。
为了提高双端面机械密封的性能，通常会采用一些改进措施，例如加入辅助密封件、调整润滑剂的循环和压力等。
同时，还需要注意材料的选择和加工质量，以确保密封件的可靠性和耐用性。
总之，双端面机械密封通过摩擦力和润滑剂的作用，实现了液体或气体的密封。
它在工业设备中具有广泛的应用，如泵、压缩机、搅拌器等。
通过合理的设计和改进措施，可以提高双端面机械密封的性能，延长其使用寿命。
机械密封双粗糙接触界面摩擦行为与热流相变研究
机械密封双粗糙接触界面摩擦行为与热流相变研究机械密封双粗糙接触界面摩擦行为与热流相变研究摘要：机械密封是工业领域中常见的技术，其能够有效地限制气体或液体泄漏，确保设备的正常运行。
然而，在机械密封中，双粗糙接触界面的摩擦行为与热流相变问题一直以来都是一个挑战。
本文通过实验研究和数值模拟方法，探究了机械密封中双粗糙接触界面的摩擦行为和热流相变的相关性。
1. 引言机械密封在工业领域中起着重要作用，广泛应用于各种设备，如泵、压缩机、阀门等。
传统的机械密封通常由两个接触面之间形成的摩擦力和热流共同作用实现密封效果。
然而，在双粗糙接触界面下，摩擦力和热流的行为会发生变化，因此有必要研究双粗糙接触界面的摩擦行为与热流相变的关系。
2. 实验研究为了研究机械密封中双粗糙接触界面的摩擦行为和热流相变，我们设计了一套实验装置。
实验装置主要由摩擦测试机、温度控制器和热流测量设备组成。
通过改变接触面之间的载荷、摩擦速度和温度等参数，我们可以模拟不同条件下的机械密封。
实验结果表明，在双粗糙接触界面下，摩擦力的大小与接触面之间的粗糙度密切相关。
当粗糙度增加时，摩擦力也会增加。
同时，我们观察到在高载荷和高摩擦速度下，接触面之间会发生热流相变现象。
当摩擦力超过一定阈值时，热流将从液体相变为气体，并导致机械密封的失效。
3. 数值模拟为了更深入地研究双粗糙接触界面的摩擦行为与热流相变，我们使用数值模拟方法对接触面之间的摩擦力和热流进行了模拟。
通过构建双粗糙表面的三维几何模型，并采用有限元法和计算流体力学方法，我们可以模拟摩擦界面的行为。
数值模拟结果与实验结果一致，验证了实验结果的可靠性。
我们发现，在双粗糙接触界面下，摩擦力主要由摩擦界面的表面形貌和接触区域的变形等因素决定。
热流相变则受到摩擦界面的温度分布和热传导等因素的影响。
4. 结论通过实验研究和数值模拟，我们深入探究了机械密封中双粗糙接触界面的摩擦行为与热流相变。
实验结果表明，摩擦力的大小与接触面之间的粗糙度密切相关，而热流相变则受到摩擦界面的温度分布和热传导等因素的影响。
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油液机械密封端面机制与摩擦状态
来源：油液分析网机械密封是机械设备防止泄漏、节约能源、控制环境污染的重要功能基础件，在石油、化工、轻工、冶金、机械、航空和原子能等工业中获得了广泛的应用。
据我国石化行业统计，80%~90%的离心泵采用机械密封。
工业发达国家旋转机械的密封装置中，机械密封的用量占全部密封使用量的90%以上。
机械密封是靠动、静环的接触端面在密封流体压力和弹性元件的压紧力作用下紧密贴合，并相对滑动达到密封的。
工作时，机械密封端面上同时发生摩擦、润滑与磨损等现象，其中摩擦是基本的，润滑是为了改善摩擦工况，磨损是摩擦的结果。
在机械密封的端面摩擦副内，存在一层与滑动轴承一样的稳定润滑膜，这种极薄的的润滑膜可将2个端面分隔开，使滑动面之间直接接触。
此时摩擦仅由粘性流体的剪切产生，其大小通常要比固体摩擦摩擦小得多，而且也不存在固体的磨损。
这种状态下的摩擦称为流体摩擦。
在完全流体摩擦状态下，润滑剂的动力粘度影响摩擦的性质。
此时，润滑剂流体表现出它的体积特性，摩擦发生在润滑剂的内部，是属于润滑剂的内摩擦。
机械密封的端面间隙大小与表面粗糙高度差不多，在此缝隙中是否存在连续润滑和如何保证缝隙中形成润滑膜层是长期以来许多研究工作这所探讨的问题。
如采用仪器测试润滑参数，研究成膜效应，并由此研制出一些新型密封结构，如流体动压密封、流体静压密封、流体动静压混合密封等。
随着密封端面波度的减小，摩擦副的间隙小，会出现表面粗糙的第一高峰接触，即出现接触表面间同时存在几种摩擦的混合摩擦状态。
机械密封的密封端面都是凹凸不平的粗糙表面，而密封面间的液膜极薄，基本上是与表面粗糙度处于同一数量级，因此表面形貌中的高频粗糙度、低频波度和整体形状误差中的径向锥度都对机械密封的性能有很大影响。
在密封端面间，形成局部中断的流体动压或流体静压润滑膜，即接触表面间几种摩擦同时出现，这是实际中常见的摩擦状态。
密封端面间的摩擦状态是复杂的，可能有流体摩擦与边界摩擦、边界摩擦与干摩擦，还有流体摩擦与干摩擦和流体摩擦、边界摩擦与干摩擦等几种混合摩擦。
在混合摩擦机械密封中，弹性元件压力和密封介质压力形成的总外部载荷由密封端面间的液膜和接触的微凸体共同承担。
总的摩擦力包括2部分，即润滑区有液膜粘性剪切引起的摩擦力和微凸体接触区由微凸体变形引起的摩擦力。
动力粘度和端面材料的性能对摩擦过程均有明显影响。
此时，存在轻微的磨损，摩擦因数也很小。