1、什么是機(jī)械密封的端面比壓？

作用在密封環(huán)上單位面積上凈剩的閉合力稱(chēng)為端面比壓，以Pa表示，單位為MPa端面比壓大小是否合適，對(duì)機(jī)械密封的性能和使用壽命影響很大。比壓過(guò)大，會(huì)加劇密封端面的磨損，破壞流體膜，降低使用壽命；比壓過(guò)小會(huì)使密封泄漏增加，降低密封性能。

2、機(jī)械密封受力情況是怎樣？

分析密封受力情況，是分析密封環(huán)在工作狀態(tài)下的受力種類(lèi)、大小、在此基礎(chǔ)上計(jì)算機(jī)械密封的端面比壓。密封的受力情況與密封的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有關(guān)。圖3-1所示

圖3-1受力分析圖

動(dòng)環(huán)受的力有彈簧 Ft介質(zhì)力Fp和液膜壓力Fm，此外還有密封圈的摩擦阻力R,在這些力中介質(zhì)力和彈簧力的方向是一致的，稱(chēng)為閉合力。液膜壓力Fm為推開(kāi)力，摩擦阻力R的實(shí)際力是很小的可以忽略，這樣密封的合力為  F=Ft + Fp- Fm 。

3、彈簧力的測(cè)試有幾種方法？

彈簧力的測(cè)試有一般有兩種方法，彈簧力是密封閉合力的主要因素，該力可用計(jì)算方法獲得但是有一定的誤差，實(shí)際上是以實(shí)測(cè)比較準(zhǔn)確，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法是在彈簧加重物，并記錄壓縮的高度，同樣可測(cè)得彈簧力。還有就是利用彈簧測(cè)試機(jī)測(cè)得 ，彈簧測(cè)試機(jī)有機(jī)械指針顯示方法和電子數(shù)顯法兩種，目前基本采用這兩種方法它測(cè)試手段都比較準(zhǔn)確。

4、什么是彈簧比壓？怎樣計(jì)算？

彈簧比壓就是單位密封面上的彈簧力，單位是MPa，，計(jì)算方法是總的彈簧力除以密封斷面的的面積。內(nèi)裝式機(jī)械密封一般彈簧比壓在0.1～0.2 MPa。外裝式機(jī)械密封，介質(zhì)力小于0.1 MPa時(shí)，彈簧比壓取0.3～04 MPa，介質(zhì)壓力小于0.25時(shí)，彈簧比壓取0.4～06 MPa。

5、載荷系數(shù)是怎樣定義的？意義是什么？

密封介質(zhì)壓力作用在補(bǔ)償環(huán)上（動(dòng)環(huán)）對(duì)于非補(bǔ)償環(huán)（靜環(huán)）的閉合力的有效面積與密封環(huán)帶面積之比稱(chēng)為載荷系數(shù)。例如一個(gè)內(nèi)裝式機(jī)械密封，令為密封介質(zhì)的有效作用面積Ae，A為密封環(huán)帶的面積，于是載荷系數(shù)從 圖3-2可得

將和之值帶入中，可得

K為載荷系數(shù)，對(duì)流體式機(jī)械密封而言。不同密封結(jié)構(gòu)可根據(jù)載荷系數(shù)定義進(jìn)行計(jì)算。載荷系數(shù)的意義很大，他它是用來(lái)區(qū)分平衡型和非平衡型密封的重要參數(shù)。對(duì)泄漏量和使用壽命有很大的影響。

    6、平衡型和非平衡型密封是怎樣選用？

對(duì)于一般介質(zhì)，當(dāng)P介＝0.6～0.7Mpa以上就的選用平衡型密封，對(duì)粘度較大，潤(rùn)滑性能好的介質(zhì)，非平衡型機(jī)械密封使用壓力可以超過(guò)該值；對(duì)于粘度較小，潤(rùn)滑性能差的介質(zhì)，當(dāng)P介＝0.29～0.49Mpa時(shí)就得選用平衡型機(jī)械密封。

采用平衡型機(jī)械密封是為了減少密封介質(zhì)在端面上的壓力，使端面的比壓在合適的范圍內(nèi)。

當(dāng)密封腔壓力超過(guò)0.7mpa時(shí)應(yīng)考率采用部分平衡型密封。

7、平衡型和非平衡型機(jī)械密封的是怎樣劃分的？

根據(jù)介質(zhì)的端面上所引起的比壓的卸載情況，可將密封分為平衡和非平衡型兩種類(lèi)型。不卸載的稱(chēng)非平衡型；卸載的稱(chēng)平衡型，圖3-3 為非平衡型   圖3-4為平衡型

圖3-3非平衡型密封                 3-4為平衡型

非平衡型——端面壓力受介質(zhì)壓力的影響。過(guò)大會(huì)壓壞端面間隙的潤(rùn)滑膜。

平衡型——?jiǎng)印㈧o環(huán)密封面的壓力不受（或很少受）介質(zhì)壓力的影響

平衡型密封的密封環(huán)帶面積大于流體壓力作用面積。為此，將密封端面外徑高于平衡線(xiàn)而且內(nèi)徑又低于平衡線(xiàn)布置，這需要在軸上或軸套上有一個(gè)階梯。相反非平衡型密封環(huán)帶小于流體壓力作用的面積，非平衡型密封可直接與光軸配合。平衡線(xiàn)如   圖3-5

載荷系數(shù)K≥1.0的密封為--非平衡型密封。

載荷系數(shù)K＜1.0的密封，稱(chēng)為--平衡型密封。

一般石油化工的離心泵的 K載荷系數(shù)為 K=0.63～0.85
當(dāng)密封腔壓力超過(guò)0.7mpa時(shí)應(yīng)考率采用部分平衡型

8、平衡系數(shù)?怎樣確定？

采用平衡型主要是為了減少被密封介質(zhì)作用在端面上的力，使端面比壓在合適的范圍內(nèi)使用。

平衡系數(shù)?值的選擇與密封介質(zhì)粘度、溫度、轉(zhuǎn)速、等有關(guān)。

?值的常用范圍為15％～40％ 即載荷系數(shù) K＝0.85～0.60 在其他條件不變化的情況下，粘度越大的適用的?值愈小，粘度越小使用的?就越大。試驗(yàn)證明水、汽油、煤油等介質(zhì)的?值約為20％～30％（對(duì)于水?＝48時(shí)，已接近端面打開(kāi)的極限對(duì)于粘度大的油?值約為30％～40％機(jī)械密封的?值分為15％、20％、25％、30％、40％。五種。

9、平衡系數(shù)?值對(duì)密封有什么的影響？

平衡系數(shù)?愈大，由介質(zhì)引起的端面比壓就愈小，雖然磨損小，但不易保證密封。反之，衡系數(shù)?愈小，則端面比壓就愈大，使端面磨損加劇，發(fā)熱甚至有咬壞的危險(xiǎn)，最后使密封失效。因此要選取適當(dāng)?shù)?值，其值的大小與很多因素有關(guān)，情況比較復(fù)雜，通常情況下，?值不易超過(guò)0.5否則，端面間的反壓力將使得端面有被推開(kāi)的趨勢(shì)。

10、常用的內(nèi)裝機(jī)械密封的端面比壓怎樣計(jì)算？

機(jī)械密封的端面比壓是保證機(jī)械密封長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)重要因素。端面比壓要大于密封端面液膜壓力，使密封良好的貼合，保證密封的穩(wěn)定性。但是端面比壓不宜過(guò)大，以防止產(chǎn)生大量的熱破壞密封的液膜，甚至造成密封端面的磨損和熱裂等故障的發(fā)生。

端面比壓的計(jì)算與密封的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法不同，需要指出的是端面比壓是單位面積所承載的平均值，

圖3-2是內(nèi)裝平衡型機(jī)械密封機(jī)構(gòu)示意圖。是應(yīng)用比較廣泛的一種形式。由問(wèn)答55可知

這就是內(nèi)裝內(nèi)流旋轉(zhuǎn)型機(jī)械密封的端面比壓計(jì)算公式。該公式適用于同樣的非平衡型密封。

例題；有一臺(tái)離心泵，采用內(nèi)裝式機(jī)械密封：機(jī)械密封有關(guān)尺寸是：d0=60mm， D1=62mm， D2=70mm，已知設(shè)計(jì)條件下的彈簧力P彈 = 150牛頓：實(shí)側(cè)密封腔介質(zhì)壓力P =0.3Mpa；求該泵行的端面比壓？

• 解；用公式

• 

11、如何計(jì)算波紋管密封端面比壓？

對(duì)于波紋管式密封，端面比壓的計(jì)算和彈簧密封完全相同，只是在計(jì)算平衡系數(shù)時(shí)，采用波紋管的有效直徑代替彈簧密封的平均直徑。波紋管的有效直徑與波紋管的工作狀態(tài)、波形、波數(shù)及材料有關(guān)，焊接波紋管密封可按下列公式計(jì)算。

式中 —是波紋管的內(nèi)徑

     —是波紋管的外徑

     —波紋管的有效作用直徑

上述計(jì)算公式的計(jì)算值與實(shí)際值有一定的偏差，壓力越大，偏差就越大。

12、常用的端面比壓值是多少？

常用的端面比壓值是保證密封正常工作的主要技術(shù)參數(shù)，端面比壓值的大小與機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)、介質(zhì)壓力、工況條件等有關(guān)。表3-1

13、什么是機(jī)械密封的pv值？

密封端面的摩擦功率取決與壓力和速度，因此，工程上常用兩者的乘積表示，即pv值。pv常被用作選擇密封的重要參數(shù)。如果機(jī)械密封的pv之過(guò)大，密封面會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦熱，輕者使密封液膜汽化，密封泄漏。重者造成密封端面嚴(yán)重磨損出現(xiàn)溝痕和裂紋。因此pv是密封正常工作的重要參數(shù)，機(jī)械密封的pv是指端面比壓和圓周速度的乘積。