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楔形间隙内的流体动压方式

[ 时间:2018-04-17 来源:http://www.kenflor.com/ 作者:佛山肯富来水泵厂 点击: ]

流体动压润滑也叫做流体动力润滑。流体动压润滑是依靠运动副两个滑动表面形成的楔形间隙,在其相对运动时,由于佛山肯富来水泵流体的粘性附着在运动副的表面随之运动,产生流体流动压力,推开两个运动副表面,产生动压效应的流体膜,从而将运动表面分隔开,降低了摩擦阻力、减少了表面磨损形成了润滑状态。

图1:流体润滑

流体润滑

如图1所示,在运动平面和固定平面间存在收敛的楔形间隙,入口处间距为h1,出口处间距为幻,其中h2,那么沿着运动方向上流动的流体膜是逐渐减薄的。当上平面以F为速度向右运动时,由于粘性的作用流体被带入两平面间的楔形空间内。在流体摩擦阻力的作用下,造成各层流体产生了速度差。图中三角形区域面积表示体积流量,由于两平面间隙的出口小而入口大,遵从流动的连续性条件和机械能守恒定律,必然产生图中的压力分布情况,因此入口的压力减小,出口的流速增加,满足各过流端面的体积流量相等。可以看出产生流体动压效应的必须存在三个条件:平面间的流体存在粘度#、两平面之间有相对运动存在、两平面间有收敛的楔形间隙。

 

流体动压效用类型;

(1)佛山肯富来水泵密封端面加工的各种槽型产生动压润滑,部分槽型图2所示(螺旋槽、直线槽,圆弧槽、T型槽);

(2)存在宏观与微观的气蚀效应;

(3)密封端面存在受热形变或受压形变产生楔形空间形成动压润滑;

(4)偏心效应产生的流体动压效应;

(5)非牛顿流体效应。

图2所示为螺旋槽干气密封的典型结构,主要构成有静环、动环、O型密封圈、弹簧轴套、支座等部件。结构上,螺旋槽干气密封与传统机械密封的结构大体相同。主要的区别在于干气密封的动环和静环的端面比较宽,动环上开有沟槽,槽深一般为2.5-10m。

图2:螺旋槽结构示意图

螺旋槽结构示意图

密封面主要几何参数,分别为螺旋角、槽数、槽深、槽台宽比和槽长坝长比。

(1)螺旋角

螺旋角定义为曲线上任一点处的切线与过极点的射线的夹角。

 

(2)槽数

干气密封动环上螺旋槽的数目。适当增加动压槽的槽数会提升干气密封的气膜刚度,优化刚漏比,提高气膜的承载力。对于具体尺寸的动环来说,开槽数目提升是存在极限的,当到达极限后,增加开槽的数目对密封性能的影响以及微乎其微。表面开槽的数量取决于动环的尺寸和加工工艺以及承载力的综合考量。

(3)槽深

槽深是描述动压槽深度的参数。增加槽深可以增大气膜涡动稳定性,但是随着槽深加大,气膜的泄漏也会增加。需要综合考虑泄流量和稳定性。

 

(4)槽台宽比

槽台宽比是指同一圆周上槽的宽度与整个槽台宽度之比,它表征了螺旋槽宽度的大小。

 

(5)槽长坝长比

槽长坝长比是指动压槽的径向方向长度和动环表面径向长度之比。槽长坝长比表征了螺旋槽的长度。

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