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水泵機(jī)械密封波紋管的探究
波紋管有橡膠波紋管及蛇形套、塑料波紋管和金屬波紋管。橡膠波紋管及蛇形套用于低載荷機(jī)械密封作為輔助密封；塑料波紋管用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)機(jī)械密封作為輔助密封；金屬波紋管用于高溫高壓和低溫介質(zhì)機(jī)械密封，既可作為輔助密封，又可作為彈性元件。
波紋管密封的特點(diǎn)就是摩擦副撓性安裝環(huán)的所有相對(duì)位移可以由彈性波紋管來(lái)補(bǔ)償，這就允許安裝摩擦副密封環(huán)有較大的偏差。采用波紋管密封時(shí)，撓性安裝環(huán)當(dāng)密封泄漏在輔助密封前面形成硬固體沉積時(shí)也不會(huì)喪失軸向運(yùn)動(dòng)可能性。
1、橡膠波紋管
采用橡膠波紋管時(shí)可以擴(kuò)大含固體顆粒體積比大于1%的機(jī)械端面密封使用范圍�？紤]到橡膠的老化，采用過(guò)盈配合(通常對(duì)于零件直徑為20～150mm時(shí)，過(guò)盈值為2.6mm)、彈簧壓緊波紋管和對(duì)波紋管有過(guò)盈的外夾箍來(lái)保證波紋管與連接件的密封性。為了使波紋管(蛇形套)不受介質(zhì)壓力作用，在計(jì)算機(jī)械密封波紋管對(duì)摩擦副的摩擦力時(shí)，必須考慮波紋管與安放零件的相互作用力。
2、氟塑料波紋管
四氟乙烯塑料波紋管與連接件采用螺紋連接、錐面連接或利用夾箍連接。采用螺紋連接時(shí)，摩擦副的摩擦力作用方向應(yīng)使螺紋連接被上緊，而不是被松脫。并且在安裝前螺紋上可涂一層密封膠。在高溫和中壓下不采用四氟乙烯塑料做波紋管密封，因?yàn)樗姆蚁┐藭r(shí)彈性變小、強(qiáng)度變小和產(chǎn)生冷流。隨著介質(zhì)溫度和波紋管尺寸的增加，允許承受壓力下降。受外壓作用時(shí)直徑為30～1OOmm的四氟乙烯波紋管允許壓力在溫度不超過(guò)70℃時(shí)為0.3～0.1MPa。
攪拌器用四氟乙烯波紋管受介質(zhì)內(nèi)壓作用。波紋管直徑從40mm變化到160ram，其允許壓力從1．2MPa變化到O．6MPa。溫度從20℃升高到150％時(shí)，允許壓力下降到1／3。
采用骨架加強(qiáng)可以提高四氟乙烯波紋管的強(qiáng)度。四氟乙烯波紋管，可用橡膠加強(qiáng)件插人波節(jié)中并用金屬加強(qiáng)環(huán)套在波紋管外徑上，做成骨架加強(qiáng)波紋管。金屬加強(qiáng)環(huán)限制波紋管徑向變形，橡膠加強(qiáng)件用作波紋管波節(jié)側(cè)壁的彈性支承，以防內(nèi)壓升高時(shí)產(chǎn)生過(guò)大撓度。加強(qiáng)后波紋管的剛度可以提高約1.55倍。
3、金屬波紋管
金屬波紋管應(yīng)具有較大的彈性、強(qiáng)度和剛度。金屬波紋管可用于壓力達(dá)7MPa及溫度從240℃-650℃的場(chǎng)合下工作。波紋管薄膜厚度不大(<0．4mm)，決定了要求波紋管材料具有很高的耐腐蝕性，并用于中性介質(zhì)。
常用的金屬波紋管有壓制的和焊接的兩類(lèi)。壓制波紋管采用薄壁管拉長(zhǎng)和成型的辦法在壓力機(jī)上或用液壓壓模制成；焊接波紋管用薄膜片內(nèi)、外圓焊接制成。
焊接波紋管與壓制波紋管相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)：
①由于波節(jié)徑向剛度大和制造材料品種多，焊接波紋管使用壓力和溫度的范圍較廣；
②焊接波紋管可以用作具有精確工作特性的彈簧使用；
③扭曲剛度較大；
④疲勞持久限較長(zhǎng)；
⑤尺寸緊湊。
焊接波紋管的缺點(diǎn)：
①焊接波紋管的焊縫易受疲勞破壞；
②焊接波紋管受液壓作用力時(shí)，波紋管產(chǎn)生軸向位移，使它的有效面積發(fā)生變化，從而使密封的面積比變化。(推環(huán)式)機(jī)械密封的面積比82隨介質(zhì)壓力P。的變化關(guān)系可以看出內(nèi)裝式波紋管機(jī)械密封的面積
比B2是隨著介質(zhì)壓力P。的升高而變大，而推環(huán)式密封的面積比隨介質(zhì)壓力的升高而變小。
在設(shè)計(jì)波紋管密封時(shí)應(yīng)注意下列問(wèn)題：
波紋管的有效(平均)直徑隨密封介質(zhì)壓力升高而減小，因此密封的面積比隨著壓力升高而增大。為了使波紋管的彈率不致過(guò)大而給制造及安裝帶來(lái)困難，壓縮量一般不低于4～6mm。
雙層波紋管密封，其彈率為單層波紋管的兩倍。