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滚动轴承接触式密封和机械密封结构改进
点击次数: 发布时间:2013.08.12

滚动轴承的接触式密封简称滚动轴承密封或者滚动轴接触式密封,这种密封的性能良好,使用寿命长,是常用的密封方法之一。由于生活中管道和泵阀的增加需要密封的物品也有所增加,滚动轴承的接触式密封也成了增加的一种,要想熟悉密封旧的从滚动轴承的接触式密封开始,下面我们就具体来说说滚动轴承的接触式密封的优点与缺点。

滚动轴承的接触式密封滚动轴承常用的径向接触式密封包括毡圈密封、油封密封、填料密封及密封环密封。由于在此类密封装置中,密封件与轴或其他配合件直接相接触,因此,在工作中不可避免的产生摩擦和磨损,并使温度升高,滚动轴承的接触式密封故一般适用于中、低速运转条件下轴承的密封。

滚动轴承的接触式密封有四大类别:分别是毡圈密封、密封环密封、填料密封和油封密封。这四种都属于滚动轴承的接触式密封。滚动轴承的接触式密封的主要缺点就是摩擦。但是滚动轴承的接触式密封在某些方面还是有一定优势。

毡圈密封:适用于温度小于100℃的工作环境。滚动轴承的接触式密封毡圈安装前用油浸渍,具有良好的密封效果,短期使用后,毡圈即成无预压力状态帖合密封面;由于摩擦严重,只用于圆周速度小于4m/s的场合。

油封密封:内向式普通油封 主要防止润滑剂溢出,允许的圆周速度由密封材料决定,一般可用于接触面滑动速度小于10m/s(轴颈为精车)或小于15m/s(轴颈磨光)处。双唇型油封 可以防止润滑剂溢出和尘埃侵入,滚动轴承的接触式密封允许的圆周速度由密封材料决定,适用速度同内向式普通型油封。外向式普通型油封 主要防止尘埃侵入,允许的圆周速度由密封材料决定,适用速度同内向式普通油封。

密封环密封:密封环象活塞环,滚动轴承的接触式密封放置在带有环槽的套筒(与轴一起转动)和轴承盖(静止件)圆孔之间,滚动轴承的接触式密封各接触表面均需硬化处理并磨光;密封要求不高时可以只用一个环,要求高时可用2~4个环;密封环用含铬的耐磨铸铁制造,可用于滑动速度小于100m/s场合;在滑动速度为60~80m/s范围内,也可用锡青铜制造的密封环。

填料密封:密封效果良好,其优点是可以通过螺栓压紧,滚动轴承的接触式密封提高密封压力,又能补偿磨损,但摩擦力较大,适用于低速的回转运动。

这些密封只是在结构上的区别而取的名字,全部都是滚动轴承的接触式密封一类的。

在21世纪的今天,机械密封的使用越来越广。但是由于机械密封的性能瓶颈,就需要从结构和材料上改进。
机械密封结构和密封材料改进
机械密封结构和密封材料改进动环材料由浸树脂碳石墨改为浸锑碳石墨,后者的耐磨性能及抗热冲击热变形的性能均优于浸树脂碳石墨。因此,改变后可减少摩擦副的热变形,降低泄漏,提高使用寿命。
根据摩擦学及有关密封技术相关知识,可计算出结构改进后的磨损量,得知改进后机械密封的使用寿命应高于2年。
机械密封结构和密封材料改进我们认为采取在摩擦副端面开槽的形式来强化润滑和冷却可有效解决此问题。端面开槽又称流体动力密封,摩擦副内的液膜压力由流体本身产生,在摩擦副端面形成热流体动力效应。当密封环旋转时,槽能够使液体很好地冷却距它较远的密封表面。此时,在密封环的初始表面上形成与槽数相等的流体动力楔和高压承载区1(见图2)。机械密封结构和密封材料改进由于切向流和压力降,在每一个槽后形成彗星状润滑楔,使摩擦副端面表面保持一层厚度为数微米的稳定液膜。因此,随着密封面载荷和滑动速度的增加,摩擦系数反而减小。
机械密封结构和密封材料改进这种机械密封的热流体动力效应就是在密封缝隙高度为0.2-1.5μm的情况下,密封区2保持稳定的润滑膜,而摩擦形式主要为边界摩擦。这时密封的泄漏量极低。机械密封结构和密封材料改进因为密封液流为逆离心力方向,为了使污物和磨屑尽可能不进入摩擦副端面,把槽开在动环上,离心力有助于将污物自槽中甩出。改进后大气侧密封动环流体动力密封结构。
机械密封结构和密封材料改进改进后,该泵达到了非常理想的使用效果。至今已运行6个月,没有发生泄漏现象。机械密封结构和密封材料改进实际测量大气端机械密封平均温度由原来的85.5℃以上降到现在的58℃以下,彻底解决了该装置运行的隐患,使该泵得以长周期平稳运行,大大减少了检修时间和停机次数,取得了良好的经济效益。
机械密封结构和密封材料改进从本质上改变了机械密封结构和密封材料,所以在性能和使用寿命有很大的提升。需要更多的机械密封结构和密封材料改进的信息请联系作者。
在21世纪的今天,机械密封的使用越来越广。但是由于机械密封的性能瓶颈,就需要从结构和材料上改进。
机械密封结构和密封材料改进机械密封结构和密封材料改进动环材料由浸树脂碳石墨改为浸锑碳石墨,后者的耐磨性能及抗热冲击热变形的性能均优于浸树脂碳石墨。因此,改变后可减少摩擦副的热变形,降低泄漏,提高使用寿命。
根据摩擦学及有关密封技术相关知识,可计算出结构改进后的磨损量,得知改进后机械密封的使用寿命应高于2年。

机械密封结构和密封材料改进我们认为采取在摩擦副端面开槽的形式来强化润滑和冷却可有效解决此问题。端面开槽又称流体动力密封,摩擦副内的液膜压力由流体本身产生,在摩擦副端面形成热流体动力效应。当密封环旋转时,槽能够使液体很好地冷却距它较远的密封表面。此时,在密封环的初始表面上形成与槽数相等的流体动力楔和高压承载区。机械密封结构和密封材料改进由于切向流和压力降,在每一个槽后形成彗星状润滑楔,使摩擦副端面表面保持一层厚度为数微米的稳定液膜。因此,随着密封面载荷和滑动速度的增加,摩擦系数反
而减小。
机械密封结构和密封材料改进这种机械密封的热流体动力效应就是在密封缝隙高度为0.2-1.5μm的情况下,
密封区2保持稳定的润滑膜,而摩擦形式主要为边界摩擦。这时密封的泄漏量极低。机械密封结构和密封材料改进因为密封液流为逆离心力方向,为了使污物和磨屑尽可能不进入摩擦副端面,把槽开在动环上,离心力有助于将污物自槽中甩出。改进后大气侧密封动环流体动力密封结构见图4。

机械密封结构和密封材料改进改进后,该泵达到了非常理想的使用效果。至今已运行6个月,没有发生泄漏现象。机械密封结构和密封材料改进实际测量大气端机械密封平均温度由原来的85.5℃以上降到现在的58℃以下,彻底解决了该装置运行的隐患,使该泵得以长周期平稳运行,大大减少了检修时间和停机次数,取得了良好的经济效益。


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