高壓水射流油管清洗噴頭旋轉動密封設計

    時間:2014-01-25 12:12:32作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設備分享到:QQ空間新浪微博騰訊微博人人網微信

    高壓水射流油管清洗噴頭的關鍵是密封技術,密封失效不但會浪費水力能量,而且容易造成密封后部軸承的失效,從而影響整個噴頭的使用。常見的旋轉密封一般為O形圈密封或填料密封,由于水的潤滑性差,粘度低,隨著使用壓力及旋轉速度的不斷提高,摩擦副極易受損。而高壓水間隙密封機構則可以很好地解決這一問題。

    間隙密封的機制是在固定件和運動件的接觸面設置一個很小的環(huán)形間隙,流體在通過這一環(huán)形間隙時,由于節(jié)流效應產生很大的流阻,從而減少了泄漏。在間隙中流動的流體遵循阻抗流動法則。我們在設計過程中,同時參考迷宮密封原理,在旋轉套上加工多道溝槽,進一步耗散流體的能量,增強密封效果。但這種密封機構仍不可避免地存在流體泄漏現(xiàn)象,經研究認為,當泄漏量小于射流流量的10%時密封有效,否則判定為失效。密封部位泄漏量可由下式計算:

    密封部位泄漏量計算公式 公式(1)

    公式(1)中:q —泄漏量,m³/s;
                Ce —修正系數(shù);
               d —密封面中徑,m;
              μ —流體動力粘度,Pa•s;
               L —密封段長度,m;
               h —密封間隙高度,m;
             ΔP —密封兩端壓力差,Pa可由下式近似計算:

    密封兩端壓力計算公式 公式(2)

    公式(2)中:λ —阻力系數(shù),與雷諾數(shù)有關;
               ρ —流體的密度,kg/m³;
                 dg —等效直徑,m可由下式近似計算:

    等效直徑計算公式 公式(3)

    需要指出的是,應合理設計密封段直徑和間隙的高度,盡可能減少不必要的泄漏。密封段直徑越小,密封間隙就越小,泄漏就越少,但加工手段也會越復雜。同時,考慮裝配的靈活性因素,我們認為密封段直徑不大于10 mm,密封間隙取為0.002~0.005 mm是比較合適的。心軸上的溝槽尺寸暫時沒有可用的理論或經驗數(shù)據(jù),試驗后認為(0.5 mm×0.5 mm)是比較理想的。

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