密封件的使用壽命和密封效果的可靠性很大程度上取決于所采用的材料和制造技術(shù)。隨著材料和制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，密封件的性能得到了顯著提升。
然而，在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，密封件普遍存在失效問題，這不僅導(dǎo)致能源浪費(fèi)，還可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。在密封件的使用過程中，泄漏是最常見和直接的問題。當(dāng)機(jī)械密封系統(tǒng)的泄漏達(dá)到一定程度時，系統(tǒng)即可視為失效。
我們可以從泄漏通道模型和流體流動模型兩個方面分析密封件泄漏的原因。
泄漏通道模型：
在實(shí)際應(yīng)用中，密封件通常處于邊界摩擦和混合摩擦狀態(tài)下，接觸表面相對較粗糙。因此，在計(jì)算泄漏時需要考慮粘度、縫隙壓力和表面粗糙度等多種因素。機(jī)械密封系統(tǒng)的工作中，表面由于振動等外力而存在粗糙度和波動，這些也必須在建立泄漏模型時考慮進(jìn)去，例如環(huán)的變形、力學(xué)變形和熱變形等因素。
流體流動特性：
密封界面的流體泄漏不僅與泄漏通道的大小相關(guān)，還與通道中流體的流動密度有關(guān)。一些密封面上可能存在凹痕，當(dāng)密封環(huán)旋轉(zhuǎn)時，受離心力或壓力影響，流體可能從摩擦面間的孔隙流出。研究表明，動靜環(huán)的摩擦?xí)邷囟?，可能?dǎo)致液體在密封界面氣化，進(jìn)而導(dǎo)致流體從系統(tǒng)逸出。
在實(shí)際加工中，微通道內(nèi)部的流體流動受工作環(huán)境和條件的影響，包括流速、微通道的結(jié)構(gòu)和尺寸等。
通過深入研究密封件的基本性能，我們能更全面地了解密封件在工作中的表現(xiàn)，進(jìn)而改善使用環(huán)境，提升設(shè)備穩(wěn)定性，減少能耗損失，顯著延長密封件的使用壽命。