焊接波纹管机械密封端面径向振动特性研究

      机械密封以其泄漏量小、寿命长、性能参数高等突出特点广泛应用于电力、船舶、航空航天、石油化工等过程工业领域的设备中。研究表明,焊接波纹管机械密封作为机械密封的一种,其摩擦副端面和普通弹簧式机械密封无异。判别机械密封性能的指标是泄漏率与寿命值,为尽量减少泄漏量或端面过度磨损,需要弄清楚影响波纹管机械密封端面振动的因素。

      但在超高速条件下,由于旋转机械的振动影响,在稳态条件下的研究难以准确地反映实际工作情况。目前,针对焊接波纹管机械密封端面振动的研究尚未丰富,研究成果主要集中在端面轴向振动和角度偏摆变形,在径向振动研究及试验数据相对缺失。建立了机械密封的耦合模型,分析了密封介质压力和温度对机械密封端面的变形位移影响。通过试验研究,发现介质流动速度和热导率对波纹管端面振动幅度有很大的影响。专家发现弹簧和阻尼分别小于某数量级时,端面静环对动环轴向窜动和角向摆动有较好的跟踪响应能力,密封稳定性好。班耀涛等对金属波纹管机械密封的扭转振动问题,建立了端面扭转振动的数学模型,提出径向振动和扭转振动是主要的振动模式。研究发现,随着弹簧刚度的增大,密封端面轴向振动加剧,径向振动减弱,磨损加剧,泄漏量减少。