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雙端面機(jī)械密封的研究 單端面波紋管機(jī)械密封系統(tǒng)雖具有耐高溫、耐腐蝕、使用范圍廣等特點(diǎn)，但在實(shí)際使用中依然存在諸多突出問題。例如，密封介質(zhì)易產(chǎn)生泄漏，造成物質(zhì)損失和環(huán)境污染；密封端面存在摩擦磨損、使用壽命短；波紋管在使用過程中，其剛度或彈性會(huì)慢慢減小，試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明，當(dāng)波紋管的失彈量超過設(shè)計(jì)初始?jí)嚎s量18%～20%時(shí)，整個(gè)波紋管機(jī)械密封就會(huì)發(fā)生泄漏。密封件產(chǎn)生熱變形、熱裂、熱脹而失效。

1.雙端面機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)和工作原理

液膜潤滑非接觸式機(jī)械密封與接觸式機(jī)械密封相組合的雙端面密封結(jié)構(gòu)見圖1，左側(cè)為一非接觸式波紋管機(jī)械密封，右側(cè)為一接觸式波紋管機(jī)械密封。

根據(jù)介質(zhì)特性選型

腐蝕性較弱的介質(zhì)，通常選用內(nèi)置式機(jī)械密封，其端面受力狀態(tài)和介質(zhì)泄漏方向都比外置式合理。對(duì)于強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)，由于彈簧選材較困難，可選用外置式或聚四氟乙烯波紋管式機(jī)械密封，但一般只適用p≤0.2～0.3MPa的范圍內(nèi)。

易結(jié)晶、易凝固和高粘度的介質(zhì)，應(yīng)采用大彈簧旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)機(jī)械密封。因?yàn)樾椈扇菀妆还腆w物堵塞，高粘度介質(zhì)會(huì)使小彈簧軸向補(bǔ)償移動(dòng)受阻。

這里p是指密封腔處的介質(zhì)壓力，根據(jù)p值的大小可以初步確定是否選擇平衡式的結(jié)構(gòu)以及平衡程度。NSK軸承對(duì)于介質(zhì)粘度高、潤滑性好的，p0.8MPa，或低粘度、潤滑性較差的介質(zhì)，p0.5MPa時(shí)，通常選用非平衡式結(jié)構(gòu)。p值超過上述范圍時(shí)，應(yīng)考慮選用平衡式結(jié)構(gòu)。當(dāng)p>15MPa時(shí)，一般單端面平衡式結(jié)構(gòu)很難達(dá)到密封要求，此時(shí)可選用串聯(lián)式多端面密封?！咎旖蛉瓯瞄y向您推薦明星產(chǎn)品--博格曼機(jī)械密封】高溫重油泵機(jī)械密封失效原因分析1。

因密封面上會(huì)產(chǎn)生熱，故橡膠圈使用溫度應(yīng)低于設(shè)計(jì)規(guī)范。氟橡膠和聚四氟乙烯的使用溫度為216℃，丁晴橡膠的使用溫度為162℃，雖然它們都能承受較高的溫度，但因密封面產(chǎn)生的熱較高，所以橡膠圈有繼續(xù)硫化的危險(xiǎn)，最終失去彈性而泄漏?！咎旖蛉瓯瞄y向您推薦明星產(chǎn)品--博格曼機(jī)械密封】配對(duì)摩擦副中石墨環(huán)過度磨損。（冷區(qū)考慮冷脆）

當(dāng)密封面一打開，介質(zhì)中的固體微粒在液體壓力的作用下進(jìn)入密封面，密封面閉合后，這些固體微粒就嵌入軟環(huán)（通常是右墨環(huán)）的面上，這實(shí)際成了一個(gè)“砂輪”會(huì)損壞硬環(huán)表面。

由于動(dòng)環(huán)或橡膠圈緊固在軸（軸套）上，當(dāng)軸串動(dòng)時(shí)，動(dòng)環(huán)不能及時(shí)貼合，而使密封面打開，并且密封面的滯后閉合，就使固體微粒進(jìn)入密封面中。