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2022-05-06
普通機械密封的兩個密封環端麵是互相平行的連續平麵,並且設(shè)計成一(yī)個寬一個窄,可以避免在運轉過程中由於軸的振擺造(zào)成端麵滑移錯位而被棱緣刮傷。
在高PV值(zhí)條件下,平行麵間要維持(chí)穩定而連(lián)續的液膜比(bǐ)較困難,往(wǎng)往由於潤滑條件的惡化造成過度磨損(sǔn),大大縮短了密封壽命。因此出現(xiàn)了端麵(miàn)開有各種型式溝槽的或將端麵做成具有一定坡度的結構,人為地使端麵(miàn)形(xíng)成必(bì)要的潤滑液膜,這種具有特殊端麵形狀可以人為控製的機械密封稱為(wéi)可控膜機(jī)械密封。根據液膜形成的原理不同,可分為流體靜(jìng)壓型和流(liú)體動壓型兩類。
1、流體靜壓機械(xiè)密封
流(liú)體靜壓型機械密封是將壓力足以平衡端(duān)麵壓緊載荷的(de)封液或被密封的自身介質(zhì)引入密封端麵間,使之形(xíng)成對(duì)端麵具有充(chōng)分潤滑和冷(lěng)卻作用的靜壓流(liú)體膜。圖1是(shì)流體靜壓型(xíng)機械密封的幾種典型結構。

圖(tú)1
圖1中的自加壓凹槽式密封(fēng)是在靜止環外周開若幹個孔(kǒng)並(bìng)與端麵開(kāi)出的環形槽相通;自加壓台階式的一個端麵加工成台階形;自加壓錐麵式(shì)的一個端麵為收斂形錐麵。這三種型式都是靠介質本身的壓(yā)力在端麵形(xíng)成靜壓流體膜,其液膜厚度(dù)隨介質壓力波動而變化,因此適用於介(jiè)質的工作壓力比較穩定的場合。三種型式中,凹槽式端(duān)麵流體膜(mó)剛度(dù)大,工作性能穩定,但需防止小(xiǎo)孔堵塞;台階式的流體膜(mó)剛度要小一(yī)些,端麵研磨加工(gōng)較困(kùn)難;錐麵式的流體靜壓力沿半(bàn)徑呈拋物線(xiàn)分布,液膜剛度比凹槽式(shì)和台階式(shì)都低。
外加(jiā)壓凹槽式密封(fēng)的流體潤滑結構與自加壓凹槽式相似,所不同的(de)是靜環外周開孔不(bú)與介質相通,而由外(wài)部引(yǐn)入封(fēng)液(yè)進入端(duān)麵環形槽,建立端麵靜壓流體膜。這(zhè)種結構適用於介質工作壓力有波動的情況,但應選擇潤滑(huá)性能良好且與(yǔ)介質相容的流體作封液,並(bìng)且必須配備外加封液循環調節係統。
2、流體動壓型機械密封
流體動壓型(xíng)機械密封是在密(mì)封端麵上開設(shè)潤滑槽,介質(zhì)進入潤滑槽後,依靠動環旋(xuán)轉帶動槽(cáo)內流體運動,產(chǎn)生液楔動壓效應而形成端麵(miàn)流(liú)體膜。流體動壓型(xíng)機械密(mì)封有簡單(dān)槽(新月槽)式、螺旋槽式、周向(xiàng)槽式和波紋(wén)式等多種結構型式(圖2)。

圖2
簡單槽式的端麵潤滑槽形(xíng)狀簡單,加(jiā)工方便,性能穩定。潤滑槽形狀可呈(chéng)新月形、弓形、扇形、矩形等,各槽間距約25~64mm,槽深不超(chāo)過端麵寬度之半。
螺旋槽式(shì)的端麵潤(rùn)滑槽呈螺旋形,螺旋槽開在高壓邊,端麵流體(tǐ)膜剛(gāng)度為正,亦即液膜壓力沿泄漏方(fāng)向(xiàng)遞增;螺旋槽開在低壓邊,流體膜剛度為負,即液膜壓力沿泄漏(lòu)方向遞減。兩邊同時開螺旋槽,並(bìng)使介質向端麵中部(bù)流動,在中(zhōng)部形成液封,可提(tí)高(gāo)密封性能。
周向槽式的潤滑槽是沿端麵均勻分布的矩形槽,槽底呈平底或斜底,平底周向槽的工作性能更穩定。
波紋式的端麵潤滑槽形狀(zhuàng)是由手(shǒu)工選擇性研磨或預變形機械研磨加工形成的均勻分布(bù)的微形波紋(wén)。當端麵摩擦副運轉時,便依靠這種微小波度產生流體動壓效應。
上述幾種結構的(de)流(liú)體靜壓型和流(liú)體動壓型機械密封,由於密封麵間能(néng)形成一定厚度的潤滑液膜(mó),因此適用於高PV值條件(jiàn),但泄漏量相對於普通機械密封的要大。
(來(lái)源:網絡)