套筒補償器摩擦力
現行計算公式的缺陷
采用填料密封的摩擦力計算公式目前均采用以下算式：
由于拉緊螺栓產生的摩擦力為
圖－－＝＝＝
由于管道介質壓力所產生的摩擦力P2為：
圖＝＝＝＝＝＝
式中Pn－－－介質工作壓力（表壓力）（Pa）；DN>450mm時A＝ 、DN>450mm時A＝1.75* 。要求分別按（1）（2）式計算取其較大值。公式（1）的問題：其一是把螺栓
拉緊產生作用于f面積上的正壓力當成一個定值，并等于填料與芯管接觸面上正壓力；其二是n值是螺栓個數，加壓值按個數正比增加，而實際由于填料產生塑性變形，按對稱方式
在擰緊過程中，先擰的要比后擰的螺栓用力大得多，為了使每個螺栓最終受力一樣，采用力短標志扳手，也很難取得一致；其三填料深度B值大小對摩擦力的影響不是成正比管線。
因此按式（1）計算結果與實際值相差很多。
公式（2）的問題是：APn反映介質壓力作用于填料而產生的對密封面上的正壓力，由于介質壓力在填料長度上的分布也不是定值，所以按式（2）計算結果也是遠離于實際值
。
2 摩擦力計算值與實測值的比較
摩擦力計算值與實測值的比較見表1。結果標明：
表1
1）計算出的摩擦力遠大于實測值，而且起動摩擦力值大于平均值。
2）摩擦力值與介質壓力不成正比關系，隨著介質壓力提高，摩擦力值有上升趨勢。
3）三種規格產品密封材料相同，按照密封單位周長計算出摩擦力并不一樣，取每一單位密封周長5次測試的平均值作為計算值，其均方誤差分別為8.74％、9.66％、9.6％，三種規
格的實測值與三種規格的平均值比較，之間的相差11.5-34.6％，從測試中可知生產企業必須制定出填入方法和壓緊螺栓的工藝
標準。3 一個新的摩擦力計算公式
現取出一塊填料分析受力，推導出摩擦力公式如下：
圖＝＝＝＝
由式（3）可知，套筒補償器摩擦力與介質壓力成正比，與填料摩擦系數、測壓系數、填料長度、厚度等有關，要減少摩擦力，就應減少填料摩擦系數、提高芯管填料函的表
面光潔度，適當減少填料長度。
計算式表明，填料的性能系數（）的大小對摩擦力影響很大，一些資料上也只給出數據范圍，如膨脹石墨的干摩擦系數為0.13-0.15測壓系數為0.28-0.54，在實際應用中摩擦
面并非于摩擦，有介質起到潤滑作用，雖屬同類材料其側壓系數也與容重、彈塑性關系很大，因此加工、安裝工藝和材料性能確定后，通過必要的形式試驗和相應的計算，找出產
品性能規律，即可按以上公式求出計算摩擦力與實際摩擦力的偏差可以控制在一定范圍。因此，套筒補償器的有關標準要求每批產品做摩擦試驗，確定摩擦力是十分必要的。
各廠生產的補償器應在產品樣本中給出摩擦力值，該值是計算固定支座的重要參數，制造廠對此值負責。
4 采用注“油”填料密封的機理與摩擦求法
采用注油填料密封的套筒補償器外型上已去掉了填料函的壓蓋和壓緊螺栓，其密封機理如圖7，在兩組普通浸油石棉盤根（或其他材料的盤根）中間注入“油”，使“油”分
別向兩邊壓緊，使盤根加大徑向壓力，產生密封作用，相當于套筒的一級密封，注入的“油”填料緊緊地與芯管接觸，并且接觸均勻，“油”填料主要分成柔性石墨，它與鋼材表
面摩擦系數為0.13-0.15，所以芯管運動阻力很小。通過測試，摩擦力主要與填料深度有關，其范圍是DN100-500為300-350N/CM。DN600-1000為450-500N/CM。
4. 結束語
綜上所述，套筒補償器的發展是圍繞著解決使用中的兩大問題進行的。一個是如何保證不泄露，另一個是減少對固定支座的推力。隨著新密封材料和密封結構的應用，對解決
泄漏或減少平時維護工作，已有了明顯成效，隨著自身平衡型結構的出現，實現了使固定支座不再承受介質壓力產生的軸向推力。另外，補償器自身的摩擦力也在降低。本文提出
了求摩擦力的較準確計算式，但仍要依據數據和工藝的標準化。
我們相信隨著技術進步，套筒補償器必將向摩擦力小、多年運行（如5年以上）無泄漏和自身平衡型的方向發展，摩擦力的求法也將完整、準確、套筒補償器也必將以其成本低
、補償量大，易安裝、少（不）維護等優勢獲得及廣泛應用。
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