Почему для быстроходных торцовых уплотнений требуется высокая перпендикулярность между торцами вращающейся поверхности и осевой линией вала торцового уплотнения

01/08/2023
Приспособляемость быстроходного механического уплотнения плохая, что приводит к увеличению герметичности уплотнения. Чтобы уменьшить утечку, можем ли мы начать нашу работу с улучшения управляемости неподвижного седла торцового уплотнения? Неподвижный узел седла быстроходного торцового уплотнения рассматривается как резонансная система, то есть пренебрегается демпфирующим эффектом в процессе вибрационной мощности. Согласно принципу вибрации, ее круговая частота равна:
Для увеличения круговой частоты есть два способа: один — увеличить жесткость пружины iC; во-вторых, уменьшить массу m узла стационарного седла механического уплотнения. Для конкретной уплотнительной конструкции можно уменьшить массу узла стационарного сиденья, но большего эффекта от этого не будет. Другой рассмотренный метод заключается в увеличении жесткости пружины. Увеличение жесткости пружины ограничено удельным давлением пружины и величиной сжатия механического уплотнения. Каждое механическое уплотнение имеет определенную степень остаточного сжатия, которая составляет не менее 3~5 мм, и после установки существует еще одно сжатие, эквивалентное остаточному сжатию, поэтому общее сжатие составляет 6~8 мм. Под предлогом постоянной степени сжатия, если жесткость пружины увеличивается, усилие пружины и удельное давление пружины механического уплотнения увеличиваются. Из формулы в предыдущем разделе видно, что для улучшения управляемости необходимо увеличить круговую частоту узла неподвижного сиденья в 3–4 раза. Поскольку жесткость и круговая частота имеют отношение квадратного корня, жесткость необходимо увеличить до 9-16 раз по сравнению с существующим значением. То есть, когда степень сжатия постоянна, удельное давление пружины увеличивается в 9-16 раз по сравнению с существующим значением. Поскольку существующее удельное давление пружины составляет 0,2~0,3 МПа, не говоря уже о таком большом кратном, удвоить его невозможно. Следовательно, невозможно уменьшить утечку торцового уплотнения за счет улучшения управляемости неподвижного седла торцевого уплотнения. Для достижения этой цели мы должны начать с уменьшения амплитуды колебаний вращающейся поверхности механического уплотнения. После того, как вращающаяся поверхность установлена на вал, ее вертикальность контролируется в пределах 5 мкм, а метод фиксации должен быть надежным и не будет меняться во время работы. Таким образом, когда управляемость узла стационарного седла плохая, толщина образующейся жидкой пленки мала, и утечка может быть небольшой. Вот почему для высокоскоростных механических уплотнений требуется высокая перпендикулярность между торцами вращающейся поверхности и осевой линией вала механического уплотнения.