高壓柱塞泵用旋轉密封
動密封有兩大類,分別是旋轉密封和往復密封。
旋轉密封是旋轉噴頭和旋轉接頭的關鍵技術,旋轉密封的成功可以說是設計與制造的密切配合,因為它有許多不可知因素。
高壓旋轉密封首先要解決的關鍵問題就是高壓與旋轉這一對矛盾。因為越提高壓力,密封越是旋轉的阻力,這對矛盾處理不好,或者旋轉飛速,壓力上不去,或者轉不起來,密封抱軸。水射流的介質是黏性很低的清水,這對矛盾尤為突出。
旋轉密封的設計原則是:旋轉力矩要能克服摩擦阻力使噴頭轉起來;密封要能保證噴嘴的額定排出壓力;密封不因壓力與轉速的提高而抱軸。
為此,旋轉密封大都采用套筒間隙節流密封3】。密封的目的是保證在泵與噴嘴匹配前提條件下的額定排出壓力和流量(流量偏低,壓力也就自然上不去),而不是沒有泄漏量。保證了前者,泄漏量也就穩定控制了,這就是好的旋轉密封。
u-旋轉軸外徑上的圓周速度,m/s;
h(p)-間隙高度變量,m;
dp-壓力變量,MPa;
dx-沿密封套軸向的位置變量,m;
u-介質的動力黏度系數,Pa·s。
上述方程是同一性質的不同表達式,適用于不同的計算場合。但其前提是嚴行間隙不產生相對位移。
對于液壓間隙密封,理論認為間隙內部形成了油膜,油膜的存在使套筒浮動。將這一油膜理論引申到“水膜”,事實上因為水的黏性太小,難以成膜。但當將套筒內壁以溝槽分隔,在密封高壓水的同時,無需任何外加條件就能解決間隙潤滑和冷卻問題。這樣,水膜的假設就不無道理。可以想象,分隔內壁溝槽蓄水,是有利于形成水膜的。套筒易采用高彈性材料。
填料也可以用于旋轉密封,只是高壓下填料易變形,出現抱軸現象,所以旋轉密封慎用填料。填料密封多用于低速、強制情況下的旋轉密封,如某些旋轉接頭、絞盤、旋轉推進器等。圖--高壓旋轉密封為幾例高壓旋轉密封。
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