旋转接头漏水原因是在运转状态下摩擦副密封缝隙的几何形状是由补偿环和非补偿环的单项机械变形和单项热变形加在一起构成的。总变形表示如下:
S=ΣSA+ΣSB
上式中旋转环A的变形量为
SA=SAMe+SAyr+SATa+SATc
式中SAMe——A环由于轴向力造成的机械变形量,
SMr——A环由于径向力造成的机械变形量,
SATa——A环由于径向温度梯度造成的轴向热变形量,
SATc——A环由于轴向温度梯度造成的径向热变形量,
不旋转环B的变形量为:
SB=SBMe+SBMr+SBTa+SBTc
为了保证在运转状态下始终得到平行缝隙,那么在所有的运转条件下,公式(3-10)中各单项变形之和必须等于零。但是,因为旋转接头摩擦副每个环上以及环与环之间诸单项变形量很不一致。因此,实际上几乎达不到理想的解决。
试验证明:在载荷相同的情况下,旋转接头摩擦副内的温度梯度和摩擦副密封面的摩擦系数近似地成正比,而和导热系数λ值成反比。
对于多数旋转接头摩擦副而言,由于缺乏工作条件变化时温度梯度的精确值,或者其他边界因素不清楚,所以用公式(3-3)、(3-5)、(3-8)、(3-9)不能精确地计算摩擦副密封面的变形。但是根据材料的物理和机械性能,足以定性地评定旋转接头密封的工作性能。所以旋转接头生产厂家在设计之初就要充分考虑到各种变形的叠加对旋转接头漏水的影响因素,在出具旋转接头图纸之前,要通过各种试验和计算,确保旋转接头的可靠性。