有關(guān)迷宮式密封祥解

1、仍以余速進(jìn)入下一個(gè)間隙，如此逐級(jí)重復(fù)上述過程 1.4 透氣效應(yīng) 在理想迷宮中，認(rèn)為通過縫口的氣流在膨脹室內(nèi)動(dòng)能，全部變成熱能。也 就是說，假定到下一個(gè)縫口時(shí)的漸近速度等于零，但這只是在膨脹室特別寬闊 和特別長(zhǎng)時(shí)才成立。在一般直通迷宮中，由于通過縫口后的氣流只能向一側(cè)擴(kuò) 散，在膨脹室內(nèi)不能充分的進(jìn)行這種速度能 （動(dòng)能 ）向熱能的能量轉(zhuǎn)換，而 * 光滑 壁一側(cè)有一部分氣體速度不減小或者只略微減小，直接越過各個(gè)齒頂流向低壓 側(cè)，把這種一掠而過的現(xiàn)象稱為 “透氣效應(yīng) ”。 2 迷宮 xx 的結(jié)構(gòu)型式 迷宮密封按密封齒的結(jié)構(gòu)不同，分為密封片和密封環(huán)兩大類型。 密封片結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)中與機(jī)殼相碰，密封片能向

2、兩側(cè)彎曲，減少摩擦， 且拆換方便。 密封環(huán)由68塊扇形塊組成，裝入機(jī)殼與轉(zhuǎn)軸中，用彈簧片將每塊環(huán)壓緊 在機(jī)殼上，彈簧片壓緊力約60100N，當(dāng)軸與齒環(huán)相碰時(shí)，齒環(huán)自行彈開，避 免摩擦。這種結(jié)構(gòu)尺寸較大，加工復(fù)雜，齒磨損后將整塊密封環(huán)調(diào)換，因此應(yīng) 用不及密封圈結(jié)構(gòu)廣泛。 3 理想迷宮的泄露計(jì)算 給定下列幾個(gè)條件： 1）泄露氣體是理想氣體，不考慮焦?fàn)?-湯姆遜效應(yīng)，即氣體的焓只與溫度有 關(guān)； 2）假設(shè)迷宮是連續(xù)的多縫口組成的一個(gè)系列，兩縫口之間的膨脹室足夠 大；3）通過縫口的流動(dòng)作絕熱循環(huán)膨脹，在這里引用一個(gè)流量系數(shù)a； 4）通過縫口之后的流動(dòng)速度能量在膨脹室內(nèi)因受等壓支配而完全作恒溫恢 復(fù)，所以

3、在每一個(gè)縫口之前的速度漸近為 0，即不發(fā)生透氣現(xiàn)象。 4 直通型迷宮的特性 由于在軸表面加工溝槽或各種形狀的齒要比孔內(nèi)加工容易，因此常把孔加 工成光滑面，與帶槽或帶齒的軸組成迷宮，這就是直通型迷宮，因制作方便， 所以直通型迷宮應(yīng)用最廣。但是，直通型迷宮存在著透氣現(xiàn)象，其泄露量大于 理想迷宮的泄露量。 4.1 迷宮特性的影響因素： 1）齒的影響。根據(jù)國(guó)外所進(jìn)行的試驗(yàn)得出： 齒距一定時(shí)，齒數(shù)越多，泄露量越少。齒距改變時(shí)，齒距越大，泄露量會(huì) 急劇下降，同時(shí)還可以減少透氣現(xiàn)象的影響。 2）膨脹室的影響。國(guó)外對(duì)膨脹室深度的影響進(jìn)行過試驗(yàn)研究，結(jié)論是淺的 膨脹室對(duì)減少泄露量有利。根據(jù)對(duì)膨脹室流動(dòng)狀態(tài)的觀察

4、，認(rèn)為淺膨脹室中的 旋渦是不穩(wěn)定的。由于旋渦能很快地把能量耗盡，所以膨脹室的漸近速度減 小，起到減小泄露的效果。 3）副室的影響。所謂 “副室 ”是指直通型迷宮光滑面上開的附屬槽，開槽后迷 宮中的流動(dòng)狀態(tài)立即發(fā)生明顯的變化。試驗(yàn)證明，只要副室的位置恰當(dāng)，泄露 量的減少率是相當(dāng)大的。 5 迷宮式氣體 xx 的間隙 除特殊情況外，一般氣輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等葉輪機(jī)械都采用迷宮式氣體密 封。其徑向間隙應(yīng)根據(jù)以下因素選?。?軸承間隙，制造公差與裝配誤差，部件的變形（如鑄件收縮和失圓），轉(zhuǎn) 子的撓度，以及通過臨界旋轉(zhuǎn)頻率時(shí)的振幅，熱膨脹以及由此引起的變形等。 在多種情況下，熱膨脹的影響最突出。因此，對(duì)啟動(dòng)與停

5、車時(shí)單個(gè)部件尺寸的 變化，以及部件的相對(duì)位移必須預(yù)先估算?？捎渺o態(tài)和動(dòng)態(tài)有限元算法出隨時(shí) 間變化的熱膨脹規(guī)律，由此可了解哪些是臨界條件，間隙實(shí)際上應(yīng)當(dāng)多大尺 寸。 5.1 迷宮 xx 設(shè)計(jì)的注意點(diǎn) 總結(jié)迷宮密封設(shè)計(jì)中積累的經(jīng)驗(yàn)，歸納起來有下列要點(diǎn)： 1）盡量使氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，而不使余速進(jìn)入下一個(gè)間隙。齒與齒之 間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x，或用高-低齒強(qiáng)制改變氣流方向。齒間距一般為 5 9mm。 2）密封齒要做得盡量薄 ,并帶銳角。齒尖厚度應(yīng)小于 0.5mm，運(yùn)行中偶爾與軸的相碰時(shí)，齒尖先磨損而脫離接觸，不致因摩擦 出現(xiàn)軸的局部過熱而造成事故。 3）由于迷宮密封泄露量大，因此在密封易燃、易爆或有毒

6、氣體時(shí)，要注意 防止污染環(huán)境。采用充氣式迷宮密封，間隙內(nèi)引入惰性氣體，其壓力稍大于被 密封氣體壓力；如果介質(zhì)不允許混入充氣，則可采用抽氣式迷宮密封。 迷宮式XX的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 迷宮密封是離心式壓縮機(jī)級(jí)間和軸端最基本的密封形式，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的 不同，可分為平滑式、曲折式、階梯式及蜂窩式等四種類型。 一、平滑式迷宮 XX 平滑式迷宮密封有整體和鑲片兩種結(jié)構(gòu)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，但密封 效果較差。 二、曲折式迷宮 XX 曲折式迷宮密封也分整體和鑲片兩種結(jié)構(gòu)，這種迷宮密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是 密封齒的伸出高度不一樣，而且高低齒相間排列，與之相配的軸表面，是特制 的凹凸溝槽，這種高低齒與凹凸槽相配合的結(jié)構(gòu)，使平

7、滑的密封間隙變成了曲 折式，因此，增加了流動(dòng)阻力，提高了密封效能。但只能用在有水平剖分面的 缸體或隔板中，并且密封體也要作成水平剖分型。 三、階梯式迷宮 XX 階梯式迷宮密封從結(jié)構(gòu)上分析它類似于平滑式迷宮密封，而密封效果卻與 曲折式迷宮密封近似，常用于葉輪蓋板和平衡盤處。 四、蜂窩式迷宮 XX 蜂窩式迷宮密封的密封齒片焊成蜂窩狀，以形成復(fù)雜形狀的膨脹室，它的 密封性能優(yōu)于一般密封形式，適用于壓力差較大的場(chǎng)合，如離心式壓縮機(jī)的平 衡盤密封。蜂窩式迷宮密封制造工藝復(fù)雜，密封片強(qiáng)度高，密封效果較好。 密封離心式制冷壓縮機(jī)中常用的密封型式有如下幾種： 1）迷宮式密封又稱為梳齒密封，主要用于級(jí)間的密封，

8、如輪蓋與軸套的內(nèi) 密封及平衡盤處的密封。常見的如圖 6-10 所示。 a）鑲嵌曲折型密封b）整體平滑型密封c）臺(tái)階型密封 2）機(jī)械密封主要用于開啟式壓縮機(jī)中的轉(zhuǎn)軸穿過機(jī)器外殼部位的軸端密 封。如圖 6-11 所示。 1軸封殼體 2彈簧 3、7O 形圈 4xx 座 5xx6動(dòng)環(huán) a）單片油封b）充氣油封 3）油封圖6-12a為簡(jiǎn)單的單片油封。 圖 6-12b 為充氣密封。在空調(diào)用離心式制冷壓縮機(jī)上，主要采用充氣密 封。 除上述主要零部件外，離心式制冷壓縮機(jī)還有其它一些零部件。如： 減少軸向推力的平衡盤；承受轉(zhuǎn)子剩余軸向推力的推力軸承以及支撐轉(zhuǎn)子 的徑向軸承等。 為了使壓縮機(jī)持續(xù)、安全、高效地運(yùn)行

9、，還需設(shè)置一些輔助設(shè)備和系統(tǒng)， 如增速器、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)及安全保護(hù)系統(tǒng)等。 迷宮式 xx（xx 件）的工作原理 為了說明迷宮密封裝置的密封原理，我們首先對(duì)氣體在密封中的流動(dòng)狀態(tài) 進(jìn)行分析，當(dāng)氣體流過密封齒與軸表面構(gòu)成的間隙時(shí)，氣流受到了一次節(jié)流作 用，氣流的壓力和溫度下降，而流速增加。氣流經(jīng)過間隙之后，是兩密封齒形 成的較大空腔。氣體在空腔內(nèi)容積突然增加，形成很強(qiáng)的旋渦，在容積比間隙 容積大很多的空腔中氣流速度幾乎等于零，動(dòng)能由于旋渦全部變?yōu)闊崃?，加?氣體本身，因此，氣體在這一空腔內(nèi)，溫度又回到了節(jié)流之前，但壓力卻回升 很少，可認(rèn)為保持流經(jīng)縫隙時(shí)壓力。氣體每經(jīng)過一次間隙和隨后的較大空腔， 氣流就受到一次節(jié)流和擴(kuò)容作用，由于旋渦損失了能量，氣體壓力不斷下降， 比容及流速均增大。氣流經(jīng)過密封齒后，其壓力由 pl降至p2,隨著壓力降 低，氣體泄漏減小。 由上述過程可知，迷宮密封是利用增大局部損失以消耗其能量的方法來阻 止氣流向外泄漏，因此，它屬于流阻形非接觸動(dòng)密封。 從上述分析可以看出，密封間隙越小，密