平顺机械密封端面摩擦状态分析

　　平顺机械密封的工作状况很大程度上取决于密封端面间的摩擦状态。平顺机械密封可能处于流体摩擦、混合摩擦、边界摩擦或干摩擦状态下工作。

　　1.干摩擦状态

　　在两密封端面间不存在润滑膜，摩擦主要取决于滑动面的固体相互作用。在一般工程条件下，密封面上还可能吸附有气体(或介质的蒸汽)或氧化层。此时固体与固体的接触磨损很大，并主要取决于载荷和配合材料。

　　2.边界摩擦状态

　　两密封端面摩擦时，其表面吸附着一种流体分子的边界膜。该流体膜非常薄,使两端面处于被极薄的分子膜所隔开的状态。这种状态下的摩擦称为边界摩擦。边界摩擦中起润滑作用的是边界膜,可是测不出任何液体压力来[1]。

　　一般来说,边界膜的分子有3～4层，其厚度为0102μm左右，并且部分是不连续的，局部地方发生固体接触，载荷几乎都由固体表面的微凸体承担。液膜介质的粘度对摩擦性质没有多大影响，摩擦性能主要取决于膜的润滑性和摩擦副材料。

　　3.流体摩擦状态

　　在平顺机械密封的端面摩擦副内，存在一层与滑动轴承一样的稳定润滑膜，这种极薄的润滑膜可将2个端面分隔开,使滑动面之间不直接接触。

　　此时摩擦仅由粘性流体的剪切产生,其大小通常要比固体摩擦小得多,而且也不存在固体的磨损。这种状态下的摩擦称为流体摩擦。在完全流体摩擦状态下,润滑剂的动力粘度影响摩擦的性质。此时，润滑剂流体表现出它的体积特性，摩擦发生在润滑剂的内部，是属于润滑剂的内摩擦。平顺机械密封的端面间隙大小与表面粗糙度高度差不多，在此缝隙中是否存在连续润滑膜和如何保证缝隙中形成润滑膜层是长期以来许多研究工作者所探讨的问题。如采用仪器测试润滑膜参数，研究成膜效应，并由此研制出一些新型密封结构，如流体动压密封、流体静压密封、流体动静压混合密封等。