对于固定空压机配件间隙密封和动态间隙密封.1 4节说明了流量和膜压力分布的理论计算基础。但本节将引入两个重要概念:
流体静压力压力P-下被密封的流体透过密封端面之间,形成与流体静压轴承的端面之间的膜类似的膜。当流体流向膜的外边缘时,流体静压力持续下降直到在外边缘达到环境压力p2,见图1.3。这一流体静压力分布的形状与流动方向上的膜外形有关,它可能是平行的、收敛的或扩散的。图1-3中示出了一任意形状。流体静压力的重要性是,通过支撑迫使密封端面接触的载荷的部分或全部,它可以减小甚至消除密封端面之间的固体接触。
流体动压力由于密封端面之间的膜的流体粘度,它被运动着的密封表面牵引着,就象流体动压轴承中一样(例如,普通颈轴承)。其结果是,流体压力在膜收敛的区域增加,从而使端面抬升分开,见图1-4。例如,在机械密封和弹性体密封中,密封端面呵被这样保持的流体动压膜分开。虽然密封端面在静止时接触,但由于流体动压作用,它们可在运动时分开。
在具有低模量端面的密封中,流体膜压力f流体静压力加流体动压力)造成的弹性挠曲也起着重要作用。挠曲的形状改变膜压力,从而改变挠曲等!膜的形状和膜压力相互调整以找到相互相容的组合。这将在后一章里进一步考虑。
追随性、惯性和缓冲密封上可能存在足以使静止的密封端面之间的间隙闭合的载荷,运动中的密封有可能不能够追随快速的间隙波动,例如因结构振动、轴窜动或表面形状误差导致的波动等。在这种情形下,密封间隙至少局部增加。这一特性受密封体的惯性力和膜的形状或外部缓冲力的影响;此外,对于聚合体材料.材料的粘弹性可导致移位后表面恢复中的相滞后。
当追随不理想时,随着膜厚增加,流体可能被吸人,当膜变薄时,被挤出。由于膜几何形状的不对称,流体的这种进出可能处在不同方向,导致流体透过密封的净输送。这一呼吸或泵送作用可能实际导致流体在外部施加的压力梯度下流动.该作用称为逆向泵送。当在密封的两边,例如在潜没式设备中,该作用可能特别麻烦。
影响空压机配件密封功能的因素图1-5汇总了影响密封面的一些因素。应当注意的是,被密封流体的物理、化学性能与密封自身的性质和部件的运动细节同样重要。膜的形成、泄漏、摩擦和磨损的定量方面将在论及具体密封类型时讨论。
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