流体动密封

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3. 阻漏的方式
如压差、速度差等） 减少推动力（如压差、速度差等） 根据流体力学的知识可知， 增大泄漏通道中的阻力:根据流体力学的知识可知，流体在 通道中流动会有阻力，而阻力的大小与通道两端的压差、长短、 通道中流动会有阻力，而阻力的大小与通道两端的压差、长短、 壁面粗糙度、棱缘的圆滑程度及通道中是否开槽（ 壁面粗糙度、棱缘的圆滑程度及通道中是否开槽（突然扩大或 收缩）等有关。因此在压差一定时，可把通道加设很多齿， 收缩）等有关。因此在压差一定时，可把通道加设很多齿，人 为地加长泄漏时的路径或开各式沟槽， 为地加长泄漏时的路径或开各式沟槽，各种形式的迷宫密封就 属于这一类。 属于这一类。 变有害方向为无害方向） 改变流体流动方向（变有害方向为无害方向） 就是在通道中间设置障碍，使通道切断） 切断流体通道（就是在通道中间设置障碍，使通道切断）
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(2)强制形成润滑膜的密封 (2)强制形成润滑膜的密封
与前者几乎相同， 与前者几乎相同，所不 同的只是以不同的方式 提供润滑的流量（ 提供润滑的流量（既可 是对象流体， 是对象流体，也可是外 加密封液）。 ）。如填料密 加密封液）。如填料密 封中为了强化润滑注入 不同于对象流体的润滑 剂，泵的机械密封中引 入冲洗液。此时， 入冲洗液。此时，泄漏 润滑量。 量≠润滑量。 润滑量
绪
论
一、问题的提出（学习目的） 问题的提出（学习目的）
（一）密封关系到设备的可靠性和人身安全
双锥密封
1-主螺母；2-垫圈；3-主螺栓；4-平盖；5-双锥环； 主螺母； 垫圈； 主螺栓； 平盖； 双锥环； 6-软金属垫片；7-圆筒端部；8-螺栓；9-托环 软金属垫片； 圆筒端部； 螺栓；
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（二）密封还关系到节能降耗
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第一章
密封技术的基本问题
教学重点： 教学重点： 密封的分类 教学难点： 教学难点： （1）泄漏和阻漏的方式； ）泄漏和阻漏的方式； （2）密封技术与润滑的关系 。 ）
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一、泄漏和阻漏的方式
1. 密封的目的 密封的目的——防止泄漏 防止泄漏 (1)对一般设备 (1)对一般设备 主要防止润滑油、脂的流失及外界尘粉、水分、 主要防止润滑油、脂的流失及外界尘粉、水分、 化学气体等侵入设备内部。 化学气体等侵入设备内部。 (2)对液压、 (2)对液压、气动机械和化工设备 对液压 主要防止油、 主要防止油、水、气等流体介质的泄漏，造成设 气等流体介质的泄漏， 备工作不稳定、效率下降，污染环境， 备工作不稳定、效率下降，污染环境，影响产品质量 以及造成设备和人身事故等。 以及造成设备和人身事故等。
毛毡密封
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二、课程内容
密封虽然只占机器和设备的很小部分， 密封虽然只占机器和设备的很小部分 ， 但是却是 非常重要的， 因此， 越来越受到人们的重视。 非常重要的 ， 因此 ， 越来越受到人们的重视 。 密 封学是在二十世纪七十年代得到充分发展的一门 新兴边缘学科， 也是一门交叉学科， 新兴边缘学科 ， 也是一门交叉学科 ， 主要与流体 力学、 化工、 材料及摩擦学等学科有关。 力学 、 化工 、 材料及摩擦学等学科有关 。 根据密 封学的理论，我们将密封分类如下： 封学的理论，我们将密封分类如下：
尽量减少间隙 这对易燃、易爆、 尽量减少设置密封的部位（这对易燃、易爆、有毒介质尤其
重要） 重要） 举例：短纤生产LHV902润滑系统管路多处焊接。 LHV902润滑系统管路多处焊接 举例：短纤生产LHV902润滑系统管路多处焊接。 氨合成塔筒体与下封头的焊接。 氨合成塔筒体与下封头的焊接。
借外力将少量泄漏液抽去或送回吸入腔内或注入比泄漏 液压力更高的密封介质 11
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2、磨损 、
1）定义：使摩擦表面的物质不断损失的现象称 定义： 为磨损。 为磨损。 （除非采取特殊措施（如电、磁悬浮等），否 除非采取特殊措施（如电、磁悬浮等），否 ）， 则磨损很难避免。但在规定年限内， 则磨损很难避免。但在规定年限内，只要磨损 量不超过允许值，就认为是正常磨损。 量不超过允许值，就认为是正常磨损。磨损并 非都有害，跑合，研磨都是有益的磨损） 非都有害，跑合，研磨都是有益的磨损）

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三、密封面的的摩擦与磨损
1、摩擦形式 、 1）干摩擦 两固体表面直接接触，摩擦系数很大。 两固体表面直接接触，摩擦系数很大。 接触面上产生塑性变形，稍远一点处产生弹性变形， 接触面上产生塑性变形，稍远一点处产生弹性变形， 干摩擦时，磨损最严重，应力求避免。 干摩擦时，磨损最严重，应力求避免。 2）流体摩擦 摩擦状况较理想， 摩擦状况较理想，摩擦系数最小 （f≤0.01）,两接触表面完全被一层流 ） 两接触表面完全被一层流 体膜隔开，但泄漏量大，此时， 体膜隔开，但泄漏量大，此时，泄漏 润滑量。 量=润滑量。 润滑量 如图为流体摩擦， 如图为流体摩擦，其性质取决于粘性 流体的内摩擦力， 流体的内摩擦力，而内摩擦力主要取 决于流体的粘度。 决于流体的粘度。
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2. 泄漏产生的原因主要有两个 (1)相邻结合面有间隙 (1)相邻结合面有间隙
(2)需要密封的两侧有压力差 (2)需要密封的两侧有压力差 或是存在速度差；对气体常存在浓度差， （或是存在速度差；对气体常存在浓度差，有时 还有渗透，当然占次要地位） 还有渗透，当然占次要地位） 严格的讲， 严格的讲，泄漏是由于密封附近存在静压力和动压 力分布，使流体从高压区往低压区流动引起的。 力分布，使流体从高压区往低压区流动引起的。
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3）边界摩擦 在液体摩擦被破坏后， 在液体摩擦被破坏后，在接触面上仍 然保持一层较薄的膜（小于0.01µm）， 然保持一层较薄的膜（小于 ）， 因此边界润滑是指摩擦副端面被一种 具有分层结构和润滑性能的边界膜分 开时的摩擦。 开时的摩擦。 是我们密封力图获得的工况，原因： 是我们密封力图获得的工况，原因： 避免了干摩擦的剧烈磨损； 避免了干摩擦的剧烈磨损；同时又避 免了流体摩擦时过多的泄漏量。 免了流体摩擦时过多的泄漏量。 4）混合摩擦 在实际使用中，有较多的摩擦副处于干摩擦、边界摩擦、 在实际使用中，有较多的摩擦副处于干摩擦、边界摩擦、 液体摩擦的混合状态，称为混合摩擦。 液体摩擦的混合状态，称为混合摩擦。 *半干摩擦 干摩擦 边界摩擦 半干摩擦=干摩擦 半干摩擦 干摩擦+边界摩擦 半流体摩擦=液体摩擦 边界摩擦 半流体摩擦 液体摩擦+边界摩擦 液体摩擦
二、密封技术与润滑
1、密封技术 、 密封技术是研究密封面在变形（弹、塑、热、相对 密封技术是研究密封面在变形（ 位移），摩擦（磨损、温度） ），摩擦 位移），摩擦（磨损、温度）及通过两面之间的流 体的特性（物理、流速、压力分布、蒸发、 体的特性（物理、流速、压力分布、蒸发、能量损 失等）的变化规律和相互联系。 失等）的变化规律和相互联系。并在此基础上研制 合适的密封材料， 合适的密封材料，开发有效实用的密封等方面的一 门应用技术。 门应用技术。
较高层次要求： 较高层次要求： 理论联系实践， 理论联系实践， 上网或到工厂看点实物， 上网或到工厂看点实物， 或多到过控实验室。 或多到过控实验室。
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四、参考书目
出版社， 陈匡民 .《流体动密封》,成都 : 成都科技大学出版社，1990 《流体动密封》 成都 成都科技大学出版社 顾永泉.《机械端面密封》 东营 石油大学出版社， 顾永泉 《机械端面密封》,东营 : 石油大学出版社，1994 顾永泉.《流体动密封》 北京 中国石 出版社， 顾永泉 《流体动密封》,北京 : 中国石化出版社，1990 密封 王汝美.《实用机械密封技术问答》,北京 : 中国石化出版社，2006 王汝美 《实用机械密封技术问答》 北京 中国石 出版社，
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非金属静密封 静密封 金属静密封 半金属静密封 迷宫式密封 密封 非接触式密封 间隙密封 磁流体密封 动密封 填料密封 接触式密封 机械密封 活塞环
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成型填料密封 油封 软质填料密封 硬质填料密封
三、学习方法
课前预习 上课高度 集中精力 听课 课后及时复习 教材并适当看 点参考资料 做作业 并总结
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2、润滑膜的形成方式 、 (1)自然形成润滑膜的密封（接触型密封） (1)自然形成润滑膜的密封（接触型密封） 自然形成润滑膜的密封
主要是由于压力的分布及速度差在其接触 面产生的流体流动， 面产生的流体流动，使密封面上形成液体 起润滑作用。 膜，起润滑作用。润滑流体是密封对象本 此时，泄漏量=润滑量 身。此时，泄漏量 润滑量
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五、考查成绩评定
分为优、 分为优、良、中、及格、不及格共5个等级 及格、不及格共5
最终成绩=平时成绩×30%+期末大作业成绩 最终成绩=平时成绩×30%+期末大作业成绩×70% 期末大作业成绩× 1、平时成绩：出勤情况、实验情况、作业情况等。 平时成绩：出勤情况、实验情况、作业情况等。 2、期末大作业：开卷，90分钟。最后一次课做。 期末大作业：开卷，90分钟 最后一次课做。 分钟。 3、强调：上课讲话，并被老师记录者，直接报所属系处理。 强调：上课讲话，并被老师记录者，直接报所属系处理。 严重者直接取消本门课考试资格。 严重者直接取消本门课考试资格。
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2）磨损过程图（分三阶段） 磨损过程图（分三阶段）
磨 损 量 q
跑合磨 损阶段
稳定磨损阶段
剧烈磨损 阶段
时间t 时间
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跑合磨损阶段：跑合后尖峰高度降低，峰顶半径增大， 跑合磨损阶段：跑合后尖峰高度降低，峰顶半径增大，有 利于增大接触面积，降低磨损速度，跑合结束后， 利于增大接触面积，降低磨损速度，跑合结束后，润滑油 应过滤后再使用。 应过滤后再使用。 稳定磨损阶段：磨损率越小，零件使用寿命越长。 稳定磨损阶段：磨损率越小，零件使用寿命越长。 剧烈磨损阶段：零件经若干时间使用后精度下降， 剧烈磨损阶段：零件经若干时间使用后精度下降，间隙增 润滑状况恶化，从而产生振动、冲击和噪声， 大，润滑状况恶化，从而产生振动、冲击和噪声，磨损加 温度升高，使零件迅速报废。 剧，温度升高，使零件迅速报废。 正常情况下， 正常情况下，零件经短期跑合即进入稳定磨损阶 但若压强过大、速度过高、润滑不良时， 段，但若压强过大、速度过高、润滑不良时，则 跑合期很短，并立即转入剧烈磨损阶段， 跑合期很短，并立即转入剧烈磨损阶段，使零件 很快报废。 很快报废。