三种型式轴封的摩擦功耗测定与比较

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Fg 2 M MU一 rcin a d we rt s ma hn i 2 fit n a et o c ie
盖螺栓用于 固定压板 ,轴向定位螺钉用于定位外壳与
压板之 间的相对位置 。
上述 3种轴封在工作工程 中均存在摩擦功耗 ,而 在这一 点上 ,常常因为密封性能对机械设备能否正常 运行最具影响被忽略 。实际上 ,摩擦功耗是评价旋转 密封节能 的重要标志 。1 8 9 6年 B D H lgn ai 将一种 弹 la
型的密封 :填 料密封 ( 包括碳纤维 、芳纶 、四氟 3种
的摩擦扭矩 、摩擦功耗 曲线 ,图 8为 5种密封摩擦功 如
耗柱状统计 图。


兰 撰 糍 世
不同材料 ) 、机 械密封 和新型 轴封 的功耗 分别进行 了 测定和对 比,以期 为不 同工况下轴封 的正确选择提供 依据 。
三 种 型 式轴 封 的摩 擦 功 耗 测定 与 比较
徐 静 涂桥安 孙见君 刘士国 陶丹萍
江苏南京 2 0 3 ) 10 7
( 南京林业大学机械 电子工程学 院
摘 要 :摩 擦功 耗 是评 价 轴 封节 能 与否 的 重要 指 标 。利 用 M MU一 2摩擦 磨 损试 验 机 对 3种结 构 型 式 轴封 即填 料 密 封 、 机 械密 封 和 30度 旋 转式 组 合密 封 的摩 擦 功 耗进 行 了测定 。试验 结 果 表 明 :3种 型式 轴 封 的摩 擦 功 耗 随 转速 的增 大 而 增 6
Abta tTh ito o rc n u t n i n i otn a i o a p as eh rte s atsa a a ee eg . sr c : ef cin p we o s mp i sa mp ra tb sst p riewh t e h h f e lc n s v n ry On r o t e MM U- r t n a d we rts c i e,h ito o rc n u t n o h f s asi he fee ttp sw c r h 2 f c i n a e tma h n t ef cin p we o s mp i fs at e l n tr edi rn y e hih ae i o r o f p c i g s a , c a ia e la d3 0 d g e srtr o ie e lwa e td. h e u t n iaet a h rcin p we a kn e l me h nc ls a n 6 e r e oa c mbn d s a stse T e r s l i dc t h tte f t o r y s i o
收稿 日期 : 0 1 0 0 联 系人 :涂桥安 ,t 75 6.o . 2 1 — 7— 9 u 7 @13cm 5


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.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ


1 管状 密 封体 26 7 o形 密封 圈 3 外 壳 4 压 圈 . , ,. . . 5 压 板 8 垫 圈 9 压盖 1 . 向定位 螺钉 . . . O轴
进行了对 比,得出填料密封 的摩擦 功耗最大 ,机械密 封其次 ,唇形密封较小 ,弹性衬套 密封 最小 的结论 ,
其 中弹性 衬 套 密 封 的 功耗 大 约 是 机 械 密 封 功 耗 的
1% ,是唇形 密封 功耗 的 5 % f 。18 0 0 4 99年周 建 平 1 探讨 了机械密封和石棉填料密封功耗 ,并且发现机械 密封的功耗仅为填料密封的 5 ~ 2 % 2 %。2 1 00年张勇 等人 研究了新型组 合式 活塞环密封性能 ,结果表 明 组合式活塞 环密 封 性能 良好 ,与两 气环 活塞 环组 相 比,新型组合 式活塞 环 密封性 能 提高 了 1% ,而 摩 4 擦功耗 降低 了 3 % 。有 鉴 于此 ,本 文作 者对 几种 典 8
X i T i a S nJ n n L h u T o D n i uJ g uQa n u i j i S i o a a p g n o au u g n
( olg f c a ia ad Ee t ncE gn e n , a j gF rsr nv ri , a j gJa gu2 0 3 C ia C l eo h ncl n lc o i n ier g N ni oet U ies y N ni in s 1 0 7, hn ) e Me r i n y t n
21 02年 2月
润滑与密封
L UBRI AT ON ENGI C I NEERI NG
Fe . 01 b 2 2 V0. 7 No 2 13 .
第3 7卷 第 2期
D I 03 6/.s . 24— 10 2 1.2 05 O :1.9 9ji n 05 0 5. 02 0 .2 s
a d fb rp c ig s a . e r s lsp o ie a mp ra tb sst ee ts ats a e s n by mi e a k n e 1 Th eu t rvd n i otn a i o slc h f e lr ao a l. i
Ke wo d :fit n p we o s mpin; ito oq e; a kn e l me h nc e y r s r ci o rc n u to f cin tr u p c ig s a ; c a ia s a o r l l
大 ,填料密封摩擦功耗最大,机械密封摩擦功耗次之 ,3 0度旋转式组合密封摩擦功耗最小;不 同材料的填料密封 的摩 6
擦 功耗 不 同 ,碳 纤维 填 料 密封 和 四氟 填 料 密封 摩 擦功 耗基 本 接 近 ,并 且 远远 低 于芳 纶 填料 密 封 。该 结 果 为正 确选 择 轴 封 提 供 了重 要 的参 考 依据 。
c n u t n o ab n fb rp c ig s a sn a l h a st a fP FE p c i g s a n sfrlwe h n t to r o s mp i fc r o e a kn e li e ry t es me a h to T a k n e la d i a o rta ha fa — o i
i h ih s. n h it n p we o s mp in o c a ia e li hg e h n ta f3 0 d ge sr tr o ie st e hg e t a d te f ci o r c n u to fme h n c ls a s ih rta h to 6 e re oa c mbn d r o y
s a . ef cin p we o s mp in o a kn e l fdfee tmae asi i e e tfo e c te . h it n p we e 1 Th r to o rc n u t fp c ig s aso ifrn tr l sd f r n rm a h oh r T e f ci o r i o i f r o
作 者简 介 :徐静 (9 7 ) 18一 ,男 ,硕士研 究生 ,从事 流体 密封技
术研 究. Em i un189 @yhoc. —a :xj g973 ao.n l i
图 1 30度旋 转式 泵用 组合 密封 6
F g 1 3 0 d ge srtr o i e e l i 6 e re oay c mb n d s a
的内壁上设有环形凸起 ,每两个环形凸起 之间设有油
孔 ,油孔之 间设有 油槽 。外 壳 的外 壁上设 有 0形 密
封圈 ,尾部 内径设有外螺纹压盖 ,外螺纹压盖 的内径 不小于环形凸起的 内径 。外 壳相对 于压 板可 以转动 。 压板上的定位装置包括压盖螺栓 和轴向定 位螺钉 ,压
图 2 MM 一 U2型摩擦磨 损试 验机
关键词 :摩擦功耗 ;摩擦扭矩 ;填料密封 ;机械密封
中 图分 类号 :T 1. 文献 标 识码 :A 文 章 编号 :0 5 0 5 ( 02 H17 1 24— 10 2 1 )2—16 4 0 —
Th s n m p rs n o h ito we n u p in e Te ta d Co a io ft e Frci n Po r Co s m to o h f e l n Th e fe e tTy e fS a tS a si r e Di r n p s
工业上使用大量的 、不同型式的密封来解决指标 要求各异 的泄漏 问题 ,如静止联接的密封 、往 复运 动 密封和旋转密封…。其 中旋转密封包括迷宫密封 、填 料 密封 、组合密封和机械密封等 。
1 ;
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21 0 2年第 2期

静等 :三种型式轴封 的摩擦功耗测定与 比较
17 0
30度旋转式组合密封包 括外壳 ,在外 壳 的尾 部 6
设有压板 ,压板上设有定位装置 ,外壳 的内部是 中空
的 ,构成 圆柱形空腔 ,在 圆柱体空腔 内设有管状密封 体 ,密封体的外径与圆柱形 空腔的内径相 同 ,密封体

_ - - 一 。 , , r 一
在机 械设备 中 ,机器 的旋转 、往复和螺旋运动 的
密封 中最早采用 的圆柱形密封是填料密封 。机械密
_
封是 目前广 为使用 的旋转密封 ,即采用一对 垂直于旋 转 轴的端 面在流体压力 和补偿机构弹力 的作用 以及辅
助密封的配合 下保持贴合并相对滑动而构成 的防止流 体泄漏的装置。30度旋 转式组合 密封是 一种结 构简 6 单 、功耗低 的新型轴封 ,其结 构图如图 1 所示 。
性衬套 密封 与填料密封 、唇形密封和机械密封 的性能
12 .
测 试 方 案
( ) 在 7 0 4 ,1 6 , 5 ,290rm n 1 5 ,1 0 0 240 8 i 5 4 9 /
种转速下分别测量填料密封 、机械密封和 3 0度旋转 6 式组合轴封 的摩擦扭矩 。 ( )对填 料密 封进行 试验 时 ,填 料与 填料 之 间 2 加装水 封环 ,并通水冷却 。 ( )通过公式 W=nXTX ÷ 0 ( 中 n为 主 3 2 6 其 轴转速 ,rmn / i;T为摩 擦 扭 矩 ,N ・3) 1 ,计 算 相应 1 的摩擦功耗并进行对 比。 2 测试结果 与分析 2 1 摩擦扭矩及摩擦功耗对 比 . 图 3~ 7分别 为 30度旋转 式组合 轴封 、碳 纤维 6 填料密封 、四氟填料密封 、芳纶填料密封和机械密封
c n u t n o l s ats asi ce sswi h oain ls e d ic e sn . h ito o rc n u t n o a kn e l o s mpi fal h f e l n ra e t t ertto a p e n r a ig T ef cin p we o s mpi fp c i gs a o h r o
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