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旋转接头摩擦副对材料的要求与不能补偿原因的分析

发布时间:2017/09/15 服务支持 标签:旋转接头,密封浏览次数:376

旋转接头摩擦副对材料要求与不能补偿的原因分析:

一、旋转接头摩擦副的材料和要求

旋转接头的摩擦副耐磨耐蚀性要好,能抵抗介质的溶合和溶胀,具有较低的密封系数和线膨胀系数,自润滑性和不渗透性良好,导热性、耐热、耐低温等热力性能优良。

现在市场上用于制作旋转接头摩擦副的材料有很多,主要分为金属材料和非金属材料,每种材料都有各自的特性,要根据具体的要求进行合理选用。

旋转接头摩擦副常用的金属材料有硬质合金、铬钢(Chrome steel)、青铜(化学式Cu)、镍铬钢、碳素钢和铸铁等;非金属材料有碳化硅晶须、陶瓷、石墨、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)和塑料(结构:合成树脂、增塑剂、稳定剂、色料)等。旋转接头的用途不一样,对摩擦副的要求也不一样,尤其是在高速运转过程中,要承受一定压力和热量,对摩擦副的耐磨耐高温要求更高。
1.对于制造摩擦副的材料,要求机械性能和热力学性能优良、制造方便、成本低;
2.摩擦副也要有良好的化学稳定性,能抵抗住来自介质的腐蚀、溶解等外力侵蚀(erosion);
3.高温旋转接头处于高温工况中,摩擦副要有很好的导热耐热性;
4.旋转接头摩擦副还要有较低的摩擦系数和膨胀系数,能够自我润滑,保持良好的耐磨性和不渗透性。

二、旋转接头产品常见的密封副密封环不能补偿的原因
在旋转接头高速运转过程中,摩擦副会承受一定压力和介质腐蚀,并进行热交换,在相对运动和摩擦中完成密封。密封环在弹性组件的作用(zuò yòng)下,对磨损量进行补偿,保持两个密封端面的压紧贴合,实现接头的持久密封。但偶尔密封副密封环会不能补偿的情况,导致密封失效而泄露。导致密封环不能正常补偿的因素,主要有一下几点。

1、密封副密封环过盈值偏大,密封环和轴套的摩擦阻力太高,弹性力不足以克服该阻力,导致密封环无法递进;

2、传动座和密封环连接的部位壁厚较薄容易变形(deformation),而且传动座传动突耳和密封环配合的圆弧橹之间的形位公差,加大了传动座和密封环的摩擦力;加上传动座突耳和动环圆弧槽在长期的运转中磨损互相嵌入啮合在一起,使得弹性力无法补偿;

3、旋转接头在运行过程中,尤其在高温高压环境下,急冷水在轴套上结水垢,阻碍了密封环的轴向滑动,动环无法起到补偿作用。

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