前面讲过旋转接头漏水的原因密封变形对密封缝隙的几何形状的影响,在旋转接头运转工况变化时,由于这种不稳定的过渡过程,泄漏量和摩擦损失也要发生变化。这时Pg/P1的数值可能在很大范围变化,如前所述,甚至由于摩擦副密封前面张开而完美丧失密封缝隙几何形状的变化使得压力液体进入密封缝隙中去,造成液体静力减荷,其结果增大了旋转接头的泄漏量。如果保持的接触压力(滑动压力)Pg还足够大的话。那么磨损还会使密封缝隙重新变化平行的。由此看来,磨损起稳定的作用,磨损力图始终要使密封缝隙保持初始的形状。在磨合和将变形的密封面重新磨平为止的过程,泄漏量一直减少,最后达到某一数值。表1《随着跑合时间的增长磨损变形使变形面变平过程中泄漏量的变化表》
磨合时间(h) | P1(ba1) | ||
20 | 35 | 50 | |
Q(cm3/h) | |||
1 | 6 | 9 | 33.5 |
2 | 3 | 5.5 | 13 |
3 | 2.5 | 4.5 | 7.5 |
4 | 2 | 2 | 6.5 |
注:摩擦副材料为斯太利浸渍金属的碳,被密封介质为80度油ug=5m/s K=0.75
为了使泄漏量尽可能的稳定和最少,必须保证摩擦副密封缝隙变形最小。公式中的每种量都影响泄漏量的数值。在这些量中,密封面的宽度b特别重要。因为它不但直接出现在所有的变形公式中。而且还间接的影响发热和散热状态。
对于密封面宽度不同,但是K值相等的机械密封结构的旋转接头,经过长时间的磨合,变形了的缝隙又重新变成平行的,假如表面粗糙深度中点间的距离相等,而且不大于h=1. 3μn的话,那么此密封在边界摩擦状态下运转,不管密封面的宽度如何,泄漏量全部相等。在这种情况下,如果密封缝隙内的温度低于流体介质的临界气化温度,摩擦系数也都相等。
如果密封缝隙变形主要由于受热造成的情况下,只要改变摩擦副材料的导热系数,就能够改变泄漏量和摩擦损失。运转状态下载荷性质的变化引起密封缝隙的变形是造成泄漏量计算困难和测量结果偏离的主要原因。
在不同的旋转接头工况下,密封缝隙的几何形状和摩擦副表面的粗糙深度会发生变化。这种情况又进一步影响接触压力pg、缝隙压力PSL、泄漏量Q和载荷系数K,甚至影响到摩擦状态。所以,旋转接头生产厂家必须严格进行试验分析,根据试验分析报告出具旋转接头图纸。