波纹补偿器机封端面轴向振动特点研究

机封因其泄漏量小、寿命长、性能参数高等显著特点广泛应用于电力、船舶、航空航天、石油化工等过程工业领域的设备上。研究表明,波纹补偿器机封作为机封的一种,其摩擦副端面与一般弹簧式机封无异。判别机封性能参数是泄漏率与寿命值,为尽量减少泄漏量或端面过度磨损,需要弄清楚影响波纹管机封端面震动的因素。

但在高速环境下,由于旋转机械的振动影响,在稳态条件下的研究难以准确地体现工作实践情况。目前,针对波纹补偿器机封端面震动的研究尚未丰富,研究成果主要集中在端面轴向振动和角度偏摆变形,在轴向振动研究及试验数据相对缺失。建立了机封的耦合模型,阐述了密封介质压力和温度对机封端面的变形位移影响。通过实验研究,发现介质流动速度与热导率对波纹管端面振动幅度有很大的影响。专家发现弹簧和阻尼各自低于某量级时,端面静环对动环轴向窜动和角向摆动有较好的跟踪响应能力,密封性能平稳。班耀涛等对金属波纹管机封的扭转振动问题,建立了端面扭转振动的数学模型,提出轴向振动和扭转振动是主要的振动模式。研究发现,随着弹簧刚度的增大,密封端面轴向振动加剧,轴向振动减弱,损坏加剧,泄漏量减少。