机械润滑
优化材料和表面处理的选择。
金融服务管理局

机械密封是一种常见的,然而令人难以置信的技术。从最困难的条件下,最简单的应用程序创建了设计在转动设备可靠地防止泄漏。单一的设计不可能解决每组条件和存在的多种应用程序。依靠专家开发中使用的设计和材料的机械密封经常是最谨慎的方法提取的最佳值。

交配的戒指。
图1:流体润滑主和接合环之间是至关重要的。(图片由流体密封协会)

机械密封中的面临的可能是两个最关键的组件来确保适当的函数。这些组件必须处理相对运动,通常不同系统压力、温度和旋转速度,同时保持接口的完整精确的接触压力,依然平坦,光滑,经常到上百万英寸。这些面孔是高度设计的配置和使用的材料。因为小学和接合环之间的界面是提供低泄漏流体润滑是至关重要的,保持原始接口通常是最终的成功的先决条件。之间的目标是得到足够的液体来保持他们的面孔pseudo-lubricated而不允许太多,导致流体逃脱(密封泄漏)。

碳石墨
图2:软树脂或metal-impregnated机械碳石墨通常是针对接合环运行,叫主环。

经常使用各种各样的接合环材料。的过渡能力和硬度增加,不锈钢可能被认为是一个经济的入口点,然后由朝着改善氧化物陶瓷(氧化铝),涂层金属、硬质合金(碳化钨),然后nonoxide陶瓷(碳化硅),与金刚石层面nonoxides结束。

重要的是使用选项,为应用程序提供了最好的价值。因为这些交配不自润滑材料,软树脂或metal-impregnated机械碳石墨通常与接合环和叫做主环。

随着应用需求的增加,有多个实例都面临着需要增加硬度,可以实现主要使用碳化物和陶瓷。因为这些材料,不包括保险费金刚石层面的选择,并不是天生的自润滑,额外的考虑是采取管理界面条件。相互运行碳化物在缺乏某种形式的润滑将产生损伤,通常被称为留声机,一个或两个表面迅速,创造潜在的泄漏路径或摩擦热的一代。

硬面交配,“太光滑”实际上是“糟糕”的可靠性,因为表面能拧在一起,产生过度转矩和产生热量。更大的表面积也可以限制功能,因为整个啮合面与润滑相关的挑战。

一般来说,界面润滑的挑战已经通过机械密封设计与创新的表面改性。图片3突出一些比较流行的选择机械增强界面润滑和冷却。

的功能也可以通过水动力提升管理服务到中度的关闭力,进一步提高可靠性。不同水平的成功可以预测,取决于水平的精密机械系统中,当出现在超标,可以使磨料磨具,然后破坏界面。使用混合nonoxide陶瓷材料,结合碳化硅的硬度和刚度与柔软,石墨相也被成功地用于改善界面条件。

机械密封
图3:选择机械加强润滑和冷却。

这些材料的组合,结合专用的加工技术,提供一个永久的独特和控制表面形貌,使:

  • 控制表面粗糙度正是提高流体的界面
  • 有效导热系数增加运输产生的摩擦热远离界面
  • 硬度高,有效地粉碎任何固体溶液界面附近
  • 最小的陷阱这些磨料磨具在界面的倾向

机械密封系统的一个例子可能会表现得更好板着脸组合包括泵送液体含有研磨剂和/或高固体含量。

条件可以进一步加剧了沉淀的固体密封液体,通常发生最近的热源。一个恰当的例子是抗氧化剂,用于乙二醇冷却系统维护系统的传热能力。

执行测试各种材料组合所示和演示了对交配对摩擦学的影响。

轴向面磨损
图4:交配的影响对诱发流体轴向表面上穿。

零件抛光的脸在这个测试;表面改性并不是评估。水平轴提供初级和接合环材料评估。测量轴磨损,密封泄漏。在建立的条件,一个混合碳化硅(SiC)提供了最好的结果在摩擦学和是唯一提供密封密封组合。

机械密封是一种复杂的技术,可以提供可靠的服务长时间通过适当的应用程序的组件和材料设计。

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