高速干摩擦机械密封的端面变形及摩擦磨损

摘要：

针对机械密封在高速干摩擦状态下,因设计不当产生端面过度变形和磨损而引起的密封失效问题,建立了热-结构耦合数值计算模型,分析了密封的温度场和端面变形.试验测试了静环温升,分析了动静环端面特征,探讨了高速干摩擦状态下的磨损机制.研究结果表明:建立的有限元模型能准确地预测密封的温度和端面变形,计算值和试验值相差小于11％;密封端面峰值温度对转速更敏感,随着运转时间的延长,温度先迅速增加后逐渐变缓;静环易产生锥度变形,造成端面接触压力和磨损不均匀,静环座的"匡正"作用能够改善这类变形;摩擦转移膜的存在状态对密封的温升、端面粗糙度起关键作用,动环表面喷涂Cr2O3等金属氧化物,能较好地保持致密的石墨转移膜,减轻密封的磨损.研究结果为机械密封的设计、优化和应用提供了基础.

关键词：干摩擦、机械密封、温度场、端面变形、摩擦磨损

所属期刊栏目：48

分类号：V219;TB42(基础理论及试验)

资助基金：国家重点研发计划2018YFB2000800

在线出版日期：2022-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1174-1182