机械密封环表面型槽的作用机理研究

摘要

机械密封已被广泛应用，虽然机械密封技术并不是核心技术，但是由于机械密封技术能够增长机械设备的使用寿命，渐渐成为过程工业的关键技术，其密封机理的研究、开发、与应用在国内倍受关注，也有学者做了相关研究，但是这些研究均局限在端面上的宏观尺度槽型上，并未涉及到介尺度方面，基于以上考虑，本文拟研究微尺度槽型对机械密封性能的影响。
　　本文借助雷诺方程理论分析了机械密封端面形成动压承载能力的机理，并分析了机械端面的密封机理。
　　本文为了提高端面机械密封工作性能的可靠性并延长其使用寿命，以其主要影响因素磨损为切入点，对目前实际使用的端面机械密封从密封机理、加工方法以及工作端面材料与表面改性技术等方面进行了分析。分析结果表明：端面机械密封的密封机理集动压润滑与泵送为一体；利用动压效应和泵送效应是端面机械密封发展的趋势，在摩擦副接触面形成楔形几何空间是产生动压效应和泵送效应的必要条件，使用微造型技术可获得楔形几何空间；非常规加工方法是微造型加工的主要加工手段，而电化学加工方法以其独特的加工机理在微造型加工方面具有潜力；合理地选择密封环端面材料有助于减小磨损，但利用3D打印技术制造功能材料是端面机械密封的发展方向。
　　通过结合在各类槽型密封机理，以及动力学润滑相关思想层面，所取得的分析、探讨成果不难得知，因此，目前研究最为热门、密封性最好的密封方式就是螺旋槽机械密封，本文也是基于螺旋槽机械密封进行的模拟分析与研究。