机械密封中两密封端面之间的缝隙形状对密封性有何影响？-上海克兰机械密封百科分享

研究机械密封的前提是两个密封端面互相平行，实际情况并非完全如此。由于制造、安装以及密封结构、工作时载荷和温度的影响，两密封端面可能呈现收敛形、扩散形和平行形三种密封端面形状。新安装投用的机械密封经

过一个时间运转(俗称“跑合”)后，两密封面趋于平行，泄漏量逐渐减少。跑合时间长短不一，从几个小时到几个月，它取决于缝隙的形状、载荷的大小、滑动速度、摩擦副性能及介质性质等。

所谓收敛形的缝隙形状，就是靠端面的外缘处缝隙较大，内缘处接触，沿泄漏方向缝隙逐渐减小。液膜压力在缝隙中的分布不呈线性，大于平行形的密封端面，造成密封的开启力增大。由于闭合力中的主要部分弹簧力没有增加，因此，在收敛形密封中泄漏量较大，工作不稳定。但润滑较充分，密封端面磨损速度小。

由于密封的接触面积减小而弹簧力不变，则弹簧比压增大。这时有两种可能，第一种可能如果介质润滑性不好,磨损加剧，接触面积逐渐增大，直到密封端面全部接触，这时两密封端面已趋于平行，跑合时间较短；第二种可能是介质润滑性很好，虽然弹簧比压增大，密封端面的磨损也很小，经过相当长的时间才能完成跑合期，在跑合期内泄漏量比正常密封大一些。

密封端面的缝隙形状如果是扩散形状的，会出现另一种情况，靠密封端面的外缘处接触，而内缘有间隙。密封端面接触的部分存有液膜压力，总的液膜压力小，比密封端面平行的要小。弹簧力不变，由于接触面积减小(因内径增大)，弹簧比压和载荷系数增大，最终使端面比压增大很多，泄漏量少，但是磨损加剧。如果介质润滑性较好，磨损较均匀，那么密封端面可能是光洁的，密封尚可继续使用。反之，如果磨损剧烈，破裂了密封端面的光洁度(粗糙度)，泄漏量大增，动静环可能也要更换。总之，平行面模型是最理想的接触式机械密封模型——平行面原则；收敛面适用于非接触式机械密封和高压密封，因为其流体膜刚度为正刚度(而平行面密封为零刚度)，工作稳定性;扩散面模型不论是接触式或非接触式密封均不理想，因为用作接触式密封时磨损大、泄漏量大、承载能力小，而作为非接触密封时承载能力小、流体膜刚度为负刚度，工作不稳定。

密封百科知识内容选自《实用机械密封技术问答》

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