有关迷宫式密封祥解

1、仍以余速进入下一个间隙，如此逐级重复上述过程 1.4 透气效应 在理想迷宫中，认为通过缝口的气流在膨胀室内动能，全部变成热能。也 就是说，假定到下一个缝口时的渐近速度等于零，但这只是在膨胀室特别宽阔 和特别长时才成立。在一般直通迷宫中，由于通过缝口后的气流只能向一侧扩 散，在膨胀室内不能充分的进行这种速度能 （动能 ）向热能的能量转换，而 * 光滑 壁一侧有一部分气体速度不减小或者只略微减小，直接越过各个齿顶流向低压 侧，把这种一掠而过的现象称为 “透气效应 ”。 2 迷宫 xx 的结构型式 迷宫密封按密封齿的结构不同，分为密封片和密封环两大类型。 密封片结构紧凑，运转中与机壳相碰，密封片能向

2、两侧弯曲，减少摩擦， 且拆换方便。 密封环由68块扇形块组成，装入机壳与转轴中，用弹簧片将每块环压紧 在机壳上，弹簧片压紧力约60100N，当轴与齿环相碰时，齿环自行弹开，避 免摩擦。这种结构尺寸较大，加工复杂，齿磨损后将整块密封环调换，因此应 用不及密封圈结构广泛。 3 理想迷宫的泄露计算 给定下列几个条件： 1）泄露气体是理想气体，不考虑焦尔 -汤姆逊效应，即气体的焓只与温度有 关； 2）假设迷宫是连续的多缝口组成的一个系列，两缝口之间的膨胀室足够 大；3）通过缝口的流动作绝热循环膨胀，在这里引用一个流量系数a； 4）通过缝口之后的流动速度能量在膨胀室内因受等压支配而完全作恒温恢 复，所以

3、在每一个缝口之前的速度渐近为 0，即不发生透气现象。 4 直通型迷宫的特性 由于在轴表面加工沟槽或各种形状的齿要比孔内加工容易，因此常把孔加 工成光滑面，与带槽或带齿的轴组成迷宫，这就是直通型迷宫，因制作方便， 所以直通型迷宫应用最广。但是，直通型迷宫存在着透气现象，其泄露量大于 理想迷宫的泄露量。 4.1 迷宫特性的影响因素： 1）齿的影响。根据国外所进行的试验得出： 齿距一定时，齿数越多，泄露量越少。齿距改变时，齿距越大，泄露量会 急剧下降，同时还可以减少透气现象的影响。 2）膨胀室的影响。国外对膨胀室深度的影响进行过试验研究，结论是浅的 膨胀室对减少泄露量有利。根据对膨胀室流动状态的观察

4、，认为浅膨胀室中的 旋涡是不稳定的。由于旋涡能很快地把能量耗尽，所以膨胀室的渐近速度减 小，起到减小泄露的效果。 3）副室的影响。所谓 “副室 ”是指直通型迷宫光滑面上开的附属槽，开槽后迷 宫中的流动状态立即发生明显的变化。试验证明，只要副室的位置恰当，泄露 量的减少率是相当大的。 5 迷宫式气体 xx 的间隙 除特殊情况外，一般气轮机、燃气轮机等叶轮机械都采用迷宫式气体密 封。其径向间隙应根据以下因素选取： 轴承间隙，制造公差与装配误差，部件的变形（如铸件收缩和失圆），转 子的挠度，以及通过临界旋转频率时的振幅，热膨胀以及由此引起的变形等。 在多种情况下，热膨胀的影响最突出。因此，对启动与停

5、车时单个部件尺寸的 变化，以及部件的相对位移必须预先估算。可用静态和动态有限元算法出随时 间变化的热膨胀规律，由此可了解哪些是临界条件，间隙实际上应当多大尺 寸。 5.1 迷宫 xx 设计的注意点 总结迷宫密封设计中积累的经验，归纳起来有下列要点： 1）尽量使气流的动能转化为热能，而不使余速进入下一个间隙。齿与齿之 间应保持适当的距离，或用高-低齿强制改变气流方向。齿间距一般为 5 9mm。 2）密封齿要做得尽量薄 ,并带锐角。齿尖厚度应小于 0.5mm，运行中偶尔与轴的相碰时，齿尖先磨损而脱离接触，不致因摩擦 出现轴的局部过热而造成事故。 3）由于迷宫密封泄露量大，因此在密封易燃、易爆或有毒

6、气体时，要注意 防止污染环境。采用充气式迷宫密封，间隙内引入惰性气体，其压力稍大于被 密封气体压力；如果介质不允许混入充气，则可采用抽气式迷宫密封。 迷宫式XX的结构特点 迷宫密封是离心式压缩机级间和轴端最基本的密封形式，根据结构特点的 不同，可分为平滑式、曲折式、阶梯式及蜂窝式等四种类型。 一、平滑式迷宫 XX 平滑式迷宫密封有整体和镶片两种结构，它结构简单，便于制造，但密封 效果较差。 二、曲折式迷宫 XX 曲折式迷宫密封也分整体和镶片两种结构，这种迷宫密封的结构特点，是 密封齿的伸出高度不一样，而且高低齿相间排列，与之相配的轴表面，是特制 的凹凸沟槽，这种高低齿与凹凸槽相配合的结构，使平

7、滑的密封间隙变成了曲 折式，因此，增加了流动阻力，提高了密封效能。但只能用在有水平剖分面的 缸体或隔板中，并且密封体也要作成水平剖分型。 三、阶梯式迷宫 XX 阶梯式迷宫密封从结构上分析它类似于平滑式迷宫密封，而密封效果却与 曲折式迷宫密封近似，常用于叶轮盖板和平衡盘处。 四、蜂窝式迷宫 XX 蜂窝式迷宫密封的密封齿片焊成蜂窝状，以形成复杂形状的膨胀室，它的 密封性能优于一般密封形式，适用于压力差较大的场合，如离心式压缩机的平 衡盘密封。蜂窝式迷宫密封制造工艺复杂，密封片强度高，密封效果较好。 密封离心式制冷压缩机中常用的密封型式有如下几种： 1）迷宫式密封又称为梳齿密封，主要用于级间的密封，

8、如轮盖与轴套的内 密封及平衡盘处的密封。常见的如图 6-10 所示。 a）镶嵌曲折型密封b）整体平滑型密封c）台阶型密封 2）机械密封主要用于开启式压缩机中的转轴穿过机器外壳部位的轴端密 封。如图 6-11 所示。 1轴封壳体 2弹簧 3、7O 形圈 4xx 座 5xx6动环 a）单片油封b）充气油封 3）油封图6-12a为简单的单片油封。 图 6-12b 为充气密封。在空调用离心式制冷压缩机上，主要采用充气密 封。 除上述主要零部件外，离心式制冷压缩机还有其它一些零部件。如： 减少轴向推力的平衡盘；承受转子剩余轴向推力的推力轴承以及支撑转子 的径向轴承等。 为了使压缩机持续、安全、高效地运行

9、，还需设置一些辅助设备和系统， 如增速器、润滑系统、冷却系统、自动控制和监测及安全保护系统等。 迷宫式 xx（xx 件）的工作原理 为了说明迷宫密封装置的密封原理，我们首先对气体在密封中的流动状态 进行分析，当气体流过密封齿与轴表面构成的间隙时，气流受到了一次节流作 用，气流的压力和温度下降，而流速增加。气流经过间隙之后，是两密封齿形 成的较大空腔。气体在空腔内容积突然增加，形成很强的旋涡，在容积比间隙 容积大很多的空腔中气流速度几乎等于零，动能由于旋涡全部变为热量，加热 气体本身，因此，气体在这一空腔内，温度又回到了节流之前，但压力却回升 很少，可认为保持流经缝隙时压力。气体每经过一次间隙和随后的较大空腔， 气流就受到一次节流和扩容作用，由于旋涡损失了能量，气体压力不断下降， 比容及流速均增大。气流经过密封齿后，其压力由 pl降至p2,随着压力降 低，气体泄漏减小。 由上述过程可知，迷宫密封是利用增大局部损失以消耗其能量的方法来阻 止气流向外泄漏，因此，它属于流阻形非接触动密封。 从上述分析可以看出，密封间隙越小，密