旋转体动密封

旋转体动密封对于旋转体动密封问题的思考摘要：文章以定充型液力偶合器为主体就旋转体动密封件在高速旋转时受离心力影响造成密封失效的问题作了些许探讨并提出建议。关键词：旋转体动密封离心力正文：机械传动件的密封分为静密封与动密封，而动密封又有固定体与旋转体之分。减速机、变速箱等固定传动元件的轴伸处密封即为固定体动密封，其特点是作为常用于动密封的骨架油封本身相对大地是静止的，仅有其封油唇口与旋转轴之间有相对运动；而旋转体的动密封中作为密封件的骨架油封不仅有封油唇口与轴伸的相对运动同时也存在其自身相对大地...

对于旋转体动密封问题的思考摘要：文章以定充型液力偶合器为主体就旋转体动密封件在高速旋转时受离心力影响造成密封失效的问题作了些许探讨并提出建议。关键词：旋转体动密封离心力正文：机械传动件的密封分为静密封与动密封，而动密封又有固定体与旋转体之分。减速机、变速箱等固定传动元件的轴伸处密封即为固定体动密封，其特点是作为常用于动密封的骨架油封本身相对大地是静止的，仅有其封油唇口与旋转轴之间有相对运动；而旋转体的动密封中作为密封件的骨架油封不仅有封油唇口与轴伸的相对运动同时也存在其自身相对大地的旋转运动。如定充型液力偶合器的动密封即是如此。在此笔者以定充型液力偶合器为主体对旋转体的动密封存在的问题作些探讨。在定充型液力偶合器生产与售后的实践中，我们较多遇到其骨架油封失效漏油同时常伴有轴承损坏现象。对此我们常怀疑到骨架油封本身的质量、密封配偶件的装配质量，而从有轴承损坏的现场观察又使人容易得出液力偶合器可能充入不洁工作液或轴承存在质量问题而导致轴承保持架松脱致使相邻安装的骨架油封受损的判断。在和客户的一次交谈中，其反映了这么一个现象并希望得到解释：该企业出口到南美（厄瓜多尔）的球磨机所配套的液力偶合器在停机或额定工况运转时均无泄漏，但在启动之初或因过载液力偶合器输出转速骤降或堵转时在其油封处有大量泄漏，又据了解该设备所在地区的供电频率为60HZ，也就是说与4级电动机匹配的液力偶合器额定运行（同步）转速为1800r/min。根据以上情况，结合业内有关专家有过的类似的经历，我初步判定以上现象是骨架油封受离心力影响所造成的，也就是说在旋转体的动密封失效中离心力的影响是一个不可忽视的因素。据了解，目前国内各液力偶合器生产厂家在定充式液力偶合器的动密封上多采用普通型骨架油封。这种骨架油封在静止固定条件下（如减速机上）使用时效果好且可靠，但液力偶合器情况特殊，它是一个旋转体，在运转时其骨架油封是随其外壳同轴且同步旋转的，这种旋转运动必然使骨架油封受到离心力的影响，在较高的转速下，骨架油封的收紧弹簧会在离心力作用下逐渐拉伸张大跳动以致最终松脱跳出，同时骨架油封的封油唇口也会受到离心力的影响而逐渐张开；当转速下降至停机时油封的唇口和弹簧又会逐渐回位至静止状，而部分跳出、脱扣的弹簧将不能复位，极有可能钻入相邻安装的轴承造成破坏。为此，我们作了一些实验，结果见下表：油封类型油封规格弹簧开始跳动转速r/min. 弹簧松脱转速r/min. 普通双唇油封 120X150X14 1300 1380 130X160X15 1270 1330 140X170X16 1240 1290 150X180X16 1220 1270 160X190X16 1200 1260 180X220X18 1200 1250 耐压油封国产130X160X14 1640 1800 德产130X160X14 1680 1700 国产160X190X16 1560 1710 德产160X190X16 1600 1620 至于为何在额定工况运转时的偶合器油封不漏油而在低输出转速时油封漏油，我们可以解释为在额定（两叶轮转差小）工况旋转时，液力偶合器内的工作介质受离心力作用主要聚集在偶合器的外圈，靠轴心处是几乎没有工作介质的，此时油封唇口虽然张开但几乎没有泄漏；而在输出转速低（两叶轮转差大）时，由于偶合器内的动压作用工作介质向靠近轴心的前辅腔倾泄以及两叶轮平均转速下降介质的静压头下降使介质回流轴心处，以致在与外壳高速旋转的油封唇口张开处形成泄漏。针对以上问题，我们的对策与建议是： 1、改用耐压油封。普通油封的唇口高、质量大，骨架（碟形金属架）小，在离心力作用下易于张口。耐压油封骨架大、唇口低、质量小在同样转速条件下因唇口质量小且受骨架牵扯而不易张口，对此我们也作了试验（见表）,内径?160mm的耐压油封收紧弹簧开始跳动时的转速在1500r/min以上，这完全满足一般四极电动机同步驱动转速的需要。实践证明：常用于4极或以上（其转速在1500r/min或以下）的电动机拖动的定充型液力偶合器在改用耐压油封之后因离心力作用造成泄漏或损坏的事故基本消除。 2、在油封上安装防护挡圈。加有防护挡圈的油封因高速旋转虽然可能有弹簧跳出但在转速回落时其弹簧能顺利回位至少不会跳出钻入轴承造成破坏。 3、采用内驱动形式的液力偶合器。对于经常过载出现低输出转速（即两叶轮转差大）的场合建议用户采用内驱动形式的液力偶合器，这样由于油封是随与负载端相连接的外壳旋转，输出转速下降时其张开的唇口会自动复位，故而不易发生泄漏。 4、采用磁性油封。此种油封利用永磁体的磁吸力将封油元件紧密贴合、动态封油效果好，特别适用于转速很高的场合，但其结构较为复杂，成本很高。综上所述，对于旋转体的动密封，我们必须充分考虑到离心力的影响，根据旋转体的转速和特点选择适当的密封结构，以免因离心力的影响造成密封失效。

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