大軸徑、雙端面流體動壓式高速密封

一、大軸徑高速機械密封
 

 

高速機械密封見圖9一36所示，適用于大軸徑及轉(zhuǎn)速高達10000r/min的情況。由圖中可知，該密封結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)環(huán)(動環(huán))由止推軸承定位，由鍵傳遞轉(zhuǎn)矩。旋轉(zhuǎn)環(huán)的浮動性好。此結(jié)構(gòu)有兩個優(yōu)點:

①可使其旋轉(zhuǎn)摩擦面的位置不致因泵軸的伸縮而發(fā)生變化。由于泵軸的制造誤差所造成的高頻率振動都會被旋轉(zhuǎn)環(huán)(動環(huán))的輔助密封圈所吸收，不致傳到摩擦端面處，否則，容易造成密封面因補償環(huán)的慣性作用而分離開來。

②泵軸作軸向移動(如熱脹冷縮)，可以通過軸套對旋轉(zhuǎn)環(huán)0形圈而滑動，不會引起補償環(huán)彈簧的長度變化，所以在密封面的彈簧力總是維持不變。

二、雙端面流體動壓式高速密封

雙端面流體動壓式高速密封如圖9一37所示。該種密封結(jié)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)環(huán)(動環(huán))的運轉(zhuǎn)很平穩(wěn)，而且靜環(huán)(石墨環(huán))在運轉(zhuǎn)中能自行調(diào)整。不過，在選擇封液時，希望封液的貓度低、氣體吸附性低以及低的結(jié)焦量并且保證在高溫工作條件下密封液在蒸發(fā)時不留殘渣，如聚乙二醇的合成介質(zhì)。



 

高速密封的冷卻液的流量是很大的，約為50一100L/min。在該裝置中，由于泰勒渦流形成的紊流損失大大超過了密封面摩擦所造成的損失。因此，旋轉(zhuǎn)空間6與密封裝置的殼體間應(yīng)當有一定的間隙(約為7.5一10mm)，高于或低于這個數(shù)值都會增大禍流損失。

在圖9一37所示的密封結(jié)構(gòu)中，使用的密封油薪度為25mPa.S(在50℃時)，其渦流損失相當于15kw。值得注意的是，用于高速密封結(jié)構(gòu)的任何一種油，都不應(yīng)起泡或吸附氣體，因為液體和氣體的比重大不相同，常常在密封環(huán)的外圍形成氣泡區(qū)域，從而導(dǎo)致密封環(huán)的過熱和干摩擦。所以在投運前應(yīng)當把氣體排凈。

在高速泵用機械密封中，除了要求足夠的機械強度外，還需考慮材料的力學性質(zhì)，高速密封的主要危險是氧化、熱應(yīng)力裂紋、熱變形和因高速引起的高熱，以及由此產(chǎn)生的介質(zhì)在密封縫隙中的結(jié)垢或沉積。