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旋转轴密封的几种方式方法

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  为防止船舶尾等机械设备箱体内的油液外漏和外部杂质侵入箱体内,需要对其内的旋转轴进行密封,常见的旋转轴密封方式方法有8种:机械密封、填料、橡胶油封、螺旋密封、浮动碳环密封、磁流体密封、干气密封、刷式密封,其中机械密封和橡胶油封O型密封圈是更好的高温高压高速旋转轴动密封方式方法。
         

     

  旋转轴动密封的工作原理  
  所谓“旋转轴动密封”,是指在传动轴旋转的状态下阻止箱体内外油液沟通的功效,其原理是:在自由状态下,油封唇口的内径比轴颈的外径小,即使无弹簧收紧,也对轴颈外表面形成一定的径向压力;当轴旋转时,在油封唇口与轴颈之间形成一条0.3-0.5mm宽的密封带,在该环形密封带内保持一层厚约0.003mm的油膜,这层油膜使油封唇口与轴颈表面之间在接近“液体摩擦”的条件下工作,起到润滑轴颈、减少油封唇口磨损的作用。原理图如下:
        
 
 注:唇口与轴颈之间保持薄而均匀的油膜,是油封工作的最佳状态,在这种情况下,会有极微量的油液渗出,使唇口外侧的轴颈湿润,这虽然在外观上会染尘,但却是油封工作良好的标志,不可视为故障;随着油封唇口的磨损,其内径变得比轴颈的外径大,靠自紧弹簧的弹力不足以对轴颈表面形成一定的压力,此时油膜厚度增加,油液的渗漏量会逐渐增多,最终造成密封失效。

     

  旋转轴密封的功能作用及结构图
   旋转轴密封在低压和高速的条件下可以为旋转和转动运动提供密封与刮尘功能,主要功能是保存系统中的轴承或系统的润滑剂,以避免泄漏;第二个功能是防止外部颗粒或其它环境影响造成系统污染。
   旋转轴密封是一种动密封,组成结构由静止环(静环)、旋转环(动环)、弹性元件弹簧座、紧定螺钉、旋转环辅助密封圈和静止环辅助密封圈等元部件组成,结构图如下(以机械密封为例):
                

  旋转轴密封应用——船舶尾轴密封
   船舶尾轴密封有填料函型密封和油润滑密封两种方式,其装置原理是:
   1、填料函型密封装置
          
   上图为填料函型首密封装置的工作原理简图,此种密封装置主要是靠填料5来阻止舷外水流入机舱,填料5在压盖3的预紧力作用下与螺旋桨轴紧密接触,达到密封的目的,尾轴承下沉时可径向调节填料函本体4使与尾轴同心,以保持良好的密封效果。
   填料函型密封装置一般都设有进水管1,引入具有压力的舷外水,冷却和冲走积存在填料内的泥沙。
   填料函型密封装置结构简单,易维护管理,当发现密封处漏水过多时,稍加压紧压盖即可,更换填料也很方便,但其装置轴功率损耗大,对尾轴(套)的磨损严重,必须定期抽轴更换防磨衬套或对尾轴的磨痕进行堆焊、光车。
   2、油润滑密封装置
            
   上图为油润滑密封装置的工作原理图,此装置包括前密封、后密封和润 滑油系统,位于船尾靠近螺旋桨的后密封上设了三道密封环,用于阻止海水的侵入和防止尾管轴承润滑油的向船外泄漏,前密封装置上装配有 4#、5# 两道密封环,用于防止防止润滑油漏入机舱。润滑油系统的设置,主要考虑的是万一密封损坏,宁可让油漏至船外而不让海水侵入尾管。另外,即使密封完好无损,为使轴承滑动面形成油膜,也需使润滑油有极少量外泄,故尾管内的油压较海水压力为高。 
   油润滑密封装置可靠性高,应急情况下可以比较方便地转换成传统的油密封,因此空气式密封具有很大的发展空间,作为轮机管理人员,掌握该装置的工作原理和管理要点,适时根据工况参数调整和维修保养有关部件,是确保该装置正常工作的关键。
   据船舶尾轴密封厂家张工介绍,目前海船的尾轴承绝大部分以油润滑的白合金轴承替代铁犁木等传统的水润滑轴承,其油膜承载能力大,油的润滑性能好,尤其是其密封装置能有效地密封,使海水和泥沙不易进入尾轴管,所以磨损很小主机和轴系的工作相对平稳、可靠。

        

  相关知识:
   
机械密封是一种旋转轴动密封,是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁 力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置,用途于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械。
          

2021年12月31日 11:37
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