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影响金属波纹管密封性能的因素
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影响金属波纹管密封性能的因素

作者:www.13663285197.com  来源:金属波纹管密封  发表时间:2018-08-20  浏览:0

   影响金属波纹管密封性能的因素很多,也很复杂,主要表现为介质的物理性质、密封副质量、表面光洁度、密封宽度、密封比压等几方面。

  

①介质的物理性质

  被密封介质的物理性能(粘度、温度、亲水性和放射性等)对密封性能有影响。被密封介质的渗透能力与其粘度密切相关,在其他条件相同的情况下,流体的粘度越大,渗透的能力越小。气体的粘度比液体的粘度小,渗透能力比液体强,因此气体的密封较之液体困难得多。用气体做密封试验要比液体做密封试验严格得多,用于气体介质的阀门,必须用气体做密封试验。表面亲水性对泄漏的影响是毛细孔特性引起的。当密封表面有一层很薄的油膜时,会破坏接触面的亲水性,并且堵塞流体通道,所以对非油脂密封阀门做密封试验时应除去阀腔内密封面上的油脂,以确保阀门密封的可靠性。若采用密封油脂密封时,应当注意工作过程中必须及时补充油膜,所采用的油脂不能溶于流体、不蒸发。不硬化或有其他化学变化。所以,对小型波纹管阀门进行密封试验时必须选用气体介质,同时在试验前需要将阀腔清洗干净。

  液压油是液压系统传输能量的介质,由于飞机用途不同,使用的环境和工作条件有很大的差异。随着飞机飞行高度和速度的不断提高、液压系统功率不断增长,液压系统的环境温度和工作温度也越来越高,目前,航空技术比较先进的国家,已提出研制高超音速(M-4-6)大型民用飞机方案,相应开发了高压(56MPa)液压系统和耐高温抗热液压油的预研工作。

  

②金属波纹管密封副表面质量

  金属波纹管密封副是指密封面互相接触进行密封的部分。密封副的表面质量主要表现在材料选择、匹配和制造精度上。密封面吻合度高,则增加流体的阻力,提高密封性。

  在相对应表面的粗糙部分为环行纹路的密封性较粗糙表面的纹路为多方向和交叉性纹路的好,在同样条件下,前者的泄漏量为后者的八分之一。产生这种差异的原因是在密封力的作用下,使多层波峰产生塑性变形,形成了迷宫式密封。

  对平面密封来说,密封面间的吻合度非常重要。通常在进行密封面设计容易忽略这一点,而单纯强调密封面的粗糙度。一味提高密封面的光洁度既提高加工成本,又增加检测的难度,而密封效果却不一定理想。所以,平面密封可通过设计和加工保证一定的吻合度及环向波纹度,即使采用一般的精车也能达到比较好的密封性能。

  

③密封面表面粗糙度

  表面粗糙度(密封表面的微观泄漏通道)是影响密封性能的另一个重要因素。一般对于金属密封面,如果表面光洁度稍差,密封表面的塑性变形不足以填满泄漏通道,密封介质就会顺着泄漏通道泄漏出来。特别是那些分子量小、渗透性很强的气体,泄漏更容易发生。

  对一组不同表面粗糙度的密封元件进行密封性能试验,结论是当密封元件在密封接触面上产生了超过屈服强度两倍的塑性变形后,接触面的表面粗糙度将不再影响密封系统的密封性能。也就是说,密封面的变形情况将成为影响密封性能的唯一因素(宏观上),显然能形成密封的表面粗糙度有一定的范围,应保持在一个较低的水平上。若想比较真实的研究加工表面质量对密封性能的影响,须考查密封接触面的表面形貌,即物理表面的几何结构。广义的几何结构包括粗糙度、波度、形状误差和纹理方向等几个方面,而不是目前工程意义上普遍采用表征质量方式——粗糙度的算术平均值Ra。Ra不是一种好的表征形貌的方式,在Ra相同的情况下表面形貌可能相差很大,因此很难建立工程意义上的表面粗糙度与密封之间的关系。

  金属波纹管密封性能

④密封面宽度

  从理论上讲,密封面宽度决定了毛细孔的长度。当宽度加大时,液体沿毛细孔运动路程增加,泄漏量应成反比减小。但实际上并非如此,因为密封副接触面不能全部吻合,不能全部起到密封作用。另一方面,密封面宽度增加,要加大密封所需的作用力。因此选择合理的密封面宽度及密封型式非常重要。

  

⑤密封比压

  比压是由压力差及外加密封力决定的。比压大小直接影响金属波纹管的密封性、可靠性和使用寿命。在外界条件相同的情况下,比压太小容易引起泄漏,比压太大容易引起损坏,在设计中必须考虑在保证密封时所需最小比压的情况下,适当加大比压。

  

⑥密封面软质层

  在金属密封面上放置非常薄的软金属薄片,如银、铝、铜等,或在强度高的金属密封面镀覆一种较软材料的薄镀覆层,涂覆材料一般为银、金、铜、液态金属等。密封面微观表面波峰、波谷在挤压过程中,软金属、液态金属等容易将密封面上的缺陷填平,达到密封的效果。

介质的物理性质、密封副质量、表面光洁度、密封宽度、密封比压等几方面,是影响金属波纹管密封效果和性能的主要因素。

本文关键词: 金属波纹管密封,金属波纹管密封性能,金属波纹管机械密封

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