13.1 螺旋密封的密封机理
螺旋密封的轴表面开有螺旋槽,而孔为光表面,这同迷宫密封的开槽情况是一致的,所以可以把螺旋密封看成是迷宫密封的一种特殊型式,称为螺旋迷宫。但是,螺旋迷宫的齿是连续的,不象前述的各种迷宫的齿是连续的齿。由于齿的连续性,通过齿的介质的流动状态发生变化。螺旋槽不再作为膨胀室产生旋涡来消耗流动能量,而是作为推进装置与介质发生能量交换,产生所谓的“泵送作用”,并产生泵送压头,与被密封介质的压力相平衡,即压力差 p=0,从而阻止泄露。所以在密封机理上与迷宫密封略有不同。但是,介质在通过间隙时会有一部分越过齿顶留过,而不沿槽向流动,即有透气效应,这和迷宫密封中的情况是一样的。
根据螺旋结构,螺旋密封的密封机理又稍有区别。
单段螺旋,它利用螺旋杆泵原理,利用螺旋的泵送作用,把沿泄露间隙的介质推赶回去,以实现密封。它适用于密封液体或气液混合物,无须外加封液,常用于轴承封油。须注意的,螺旋的赶油方向需与油的泄露方向相反,否则,不但不能实现密封,反而会导致泄露量急剧增加。
两段旋向相反的螺旋,将封液挤向中间,形成液封。液封的压力稍大于或等于被密封介质的压力,即能实现密封。常用于密封气体或密封真空。
两段旋向相反的螺旋在高旋转频率下将气体向两侧排出,使中间形成高真空陷阱以实现密封。这种密封可用作真空密封。
从理论上讲,螺旋密封的间隙小则对确保密封越有利。如果间隙大,则液体介质不能同时附着于轴的表面上。假设液体介质仅附着于孔壁而与轴分离,则螺旋密封不起推赶介质的作用,即密封失效。但是,间隙太小,又怕轴与孔壁相碰。为避免产生密封金属偶件的摩擦与,磨损,可在孔壁表面涂上一层石墨。
13.3 迷宫螺旋密封
迷宫螺旋密封在工业上使用还是不久以前的事,它与螺旋密封的不同之处在于:在轴表面车制了螺旋槽,在密封的孔上也车制成螺套,而且具有与轴相反的螺纹旋向,使轴与螺套间的流动形成强烈的紊流。此外,迷宫螺旋密封的螺旋运动速度要比螺杆密封的高,它在紊流工况下用于低粘度液体。螺旋密封一般用于层流工况下大粘度液体(如粘度大于水的液体)。
工作原理:在螺杆与螺套之间的工作空间内,液体位于螺套两齿面和螺杆两齿面所围成的若干个蜂窝状的空间内。螺杆与螺套表面间的缝隙呈带凹槽的环形柱面。液体通过这些螺纹时形成旋涡,方向与流出方向相反。由于螺杆绕流液体的动量交换结果,螺杆将能量传给液体。螺旋和螺套与液体相互作用,其结果在通过螺杆与螺套之间间隙的名义分界面上产生摩擦力。液体中产生的摩擦力就在螺杆与螺套之间产生了压力。
14.1 机械密封的工作原理
机械密封又称端面密封(Mechanical Seal),是旋转轴用动密封。机械密封性能可靠,泄露量小,使用寿命长,功耗低,毋须经常维修,且能适应于生产过程自动化和高温、低温、高压、真空、高速以及各种强腐蚀性介质、含固体颗粒介质等苛刻工况的饿密封要求。
机械密封是靠一对或几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)作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。
机械密封与软填料密封比较如下:
优点:
1)密封可靠,在长期运转中密封状态很稳定,泄露量很小,其泄露约为软填料密封的1%;
2) 使用寿命长,在油、水介质中一般可



