轴向密封和径向密封详解作者
机械密封全面讲解
盈量。
2019/12/2
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(1)材料要求 (ⅰ)在工作温度下耐介质腐蚀 (ⅱ)足够的弹性 (ⅲ)有一定强度(柔性石墨因强度差,使用场合受到限制) (ⅳ)耐磨 (ⅴ)易加工、价格低 (2)种类 (ⅰ)按材料分:合成橡胶、聚四氟乙烯、柔性石墨等; (ⅱ)按截面形状分:圆形、矩形、V形、楔形、包四氟形 等;
晶的距离),λ为光波波长,δ为光的波程差,那么 δ=2e+λ/2 当δ=kλ时,被检测面上点变暗; δ=(2k+1)λ/2 ,被检测面上点变亮 ;(其中k=0,1,2,3,4,…, k为整数) 由以上公式可以得出下面结论: (ⅰ)相邻两条光带所对应两点的气膜厚度差(高度差) 为λ/2,(对于钠光灯λ=0.589µm,λ/2≈0.3µm)
光源:钠光灯(λ=0.589µm)
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密封端面承载能力与表面粗糙度有很大关系,大约有 如下关系:
粗糙度
3.2
0.8
0.4
0.2
承载面积(%)
4
12
40
95
端面比压增加(倍) 24
7.3
1.5
0.05
由此可以看出,密封端面粗糙度应在0.2以上,否则,端面比压比 理论值高的多,结果是高点接触,局部压力很高;由于摩擦副的硬度、 刚度的差异,局部高点发热甚至产生裂纹。石墨环表面磨出细微的环状 沟纹。泵的振动和动、静环的不同心会加剧这种磨损。被磨掉的颗粒存 在于端面中,形成磨粒磨损,磨损加剧,有时在泄漏的介质中可以看到
水下作业设备旋转轴密封结构探讨张树鹏1周爱玲2周志明3黄文武4孔超5
水下作业设备旋转轴密封结构探讨张树鹏1 周爱玲2 周志明3 黄文武4 孔超5
发布时间:2021-10-06T08:27:00.483Z 来源:《基层建设》2021年第18期作者:张树鹏1 周爱玲2 周志明3 黄文武4 孔超5
[导读] 水下作业设备的轴密封在国内外始终是一个难题,该文分析100米深的工作环境下的密封问题,通过研究现有喷水推进器机械密封的特点,设计一款新型深水密封结构,并论述该结构设计关注的重点。结合力学计算基础,对新型的密封结构提供依据,为大功率喷水推进的密封性研究提供一定的启发。
1、襄阳博亚精工装备股份公有限公司武汉分公司湖北省武汉市 430000
2、中国人民解放军第3303工厂湖北省武汉市 430000
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摘要:水下作业设备的轴密封在国内外始终是一个难题,该文分析100米深的工作环境下的密封问题,通过研究现有喷水推进器机械密封的特点,设计一款新型深水密封结构,并论述该结构设计关注的重点。结合力学计算基础,对新型的密封结构提供依据,为大功率喷水推进的密封性研究提供一定的启发。
关键词:机械密封减压密封组件渗漏检查
引言
现有常用的喷水推进器是一种利用流道内高速水流的反作用力推动水中载体前进的推进设备,如图1所示。旋转轴上的密封一般采用机械密封和唇形密封圈的组合密封结构,这种密封结构在水面上或水下旋转轴不停机状态使用。机械密封是一种旋转式机械轴封装置,原理是靠一对相互摩擦的端面密封。机械密封的不足之处在于旋转轴正常工作是存在渗漏现象。
机械密封之全面讲解
一、机械密封原理 二、机械密封的基本零件 三、机械密封的计算 四、机械密封用材料 五、机械密封辅助系统 六、机械密封性能的影响因素 七、石化行业典型泵的密封 八、机械密封的安装和使用 九、机械密封故障分析 十、补充内容
2024/3/12
1
一、机械密封原理
(一)定义与组成(图1-1)
组成:
1.密封端面: 动环、静环─摩擦副
(2)外流式:泄漏方向朝向离心力方向。(泄漏量大, 只有在压力、温度都不高的腐蚀性介质中用)
(九)多弹簧和单弹簧机械密封
(1)多弹簧:(又叫小弹簧,轴向尺寸小,轴向弹力均 匀)宜用于高速,不宜用于腐蚀性介质。
(2)单弹簧:(又叫大弹簧,轴向尺寸大,轴向弹力不 均匀)不宜用于高转速的场合。
2024/3/12
(4)环的壁厚不可太薄,以保证整体强度、刚度,也利散 热(导热欠佳的材料,可薄一些)。
(5)动环和轴(轴套)间隙A11(0·4~0·6)以利补偿 静环和轴(轴套)间隙1~3mm以免摩擦
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(三) 密封端面宽度
(1)主要决定窄环(软环)宽度,宽环外径—窄环外径 ≥0.5,宽环内径≤窄环内径-0.5;
3、原理
通过一系列零件将径向密封转化为轴向密封,在弹簧和介质压力
共同作用下,对由于设备运行所造成的轴向磨损可以及时补偿,使轴 向密封面始终保持贴合。由于机械密封(轴向密封)在运行中可以对 轴向磨损进行补偿,而填料密封(径向密封)不能对径向磨损进行补 偿,故机械密封比填料密封寿命长。
机械密封技术最新课件
2、传动关系
轴或轴套───紧固螺钉5──弹簧座4──弹簧3─补偿环1 压盖──防转销8─非补偿环6
3、原理
通过一系列零件将径向密封转化为轴向密封,在弹簧和介质压力
共同作用下,对由于设备运行所造成的轴向磨损可以及时补偿,使轴
向密封面始终保持贴合。由于机械密封(轴向密封)在运行中可以对
轴向磨损进行补偿,而填料密封(径向密封)不能对径向磨损进行补
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(十一)组合式 (十二)热装式密封环 (十三)热装式密封环的过盈值选择 (十四)辅助密封圈 (十五)传动机构的作用 (十六)静环防转方式 (十七)机械密封的弹性元件 (十八)波纹管种类 (十九)焊接金属波纹管密封
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5
三、机械密封的计算
(一)补偿环的受力状况 (二)密封端面中液膜反力的分布情况 (三)液膜反力的计算 (四)易汽化介质中密封端面间的液膜压力分布 (五)膜压系数的影响因素 (六)弹簧比压的计算 (七)载荷系数K (八)端面比压 (九)波纹管的有效作用直径de (十)PV值
(1) 内装式:静环装在压盖内侧,静环端面面向工作腔。
(用于温度、压力较高,腐蚀性不强的场合)
(2) 外装式:静环装在压盖外侧,静环端面背向工作腔。
(用于低压、腐蚀性强的场合)
2024/6/3
23
(八)内流式和外流式机械密封 (一般和内装式、外装式一致)
密封间隙和长度对深沟球轴承密封性能的影响
作者简介: 王能志(99 , 技术部经理, 1 一)男, 7 主要从事轴
承新产品开发 、 加工工 艺研 究等方面的工作。
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王能志等 : 密封间隙和长度对深 沟球轴承密封性能的影 响
・2 ・ 3
别制作 8 套。
13 厶( 正交试验设计方案 . 3) 试验选择对密封性 能有影响的 4个因素 : 径
l 。防尘性能试验时, 9N 6 灰尘介质采用 20 铬 4 钢玉 , 灰尘填量为 2 L 。试验采用定时截尾检查 m 试验 , 试验时间都为 6 。 h
12 试验 方 法Biblioteka Baidu .
密封轴承的密封结构将在很大程度上影响密 封性能。内圈有槽式 比内圈无槽式密封性能更优 越, 因为内圈有槽式与 内圈无槽式相比加长 了密 封 曲径, 无论是轴承 内部润滑脂的漏出还是轴 承 外部灰尘的进入 , 都必须通过一个较长 的密封曲 径。 因此可有效提高密封性能。密封圈内径唇 口 多唇式 比单唇式密封性能更优越 , 因为多唇 口起
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I N 10 —36 轴承 2O 年 4期 S 00 72 S O6 C ' —14 / H B 日I 2O , . N 1 18T erl 4 i g O6 № 4
密封间隙和长度对深沟球轴承密封性能的影 响
机械密封技术
(3)安装辅助密封圈处粗糙度:Ra≤3.2,径向尺寸公 差H8或h8。
上述要求是对普通机械密封而言,对转速较低的釜用 机械密封可适当放宽标准,对高速机封要求更高。
2020/7/17
三、机械密封的计算
(一)补偿环的受力状况 要进行端面比压计算,首先要分析补偿环的受力情况 。 如图,补偿环受到的力有:
2020/7/17
(四)易汽化介质中密封端面间的液膜压力分布 易汽化介质(如液态烃等)的机械密封一直是石化行
业中较难解决的问题,其原因是膜压系数不稳定,因其在 端面中的相态和摩擦状态不稳定。因此弄清端面间的压力 分布,对于正确计算液膜反力很有必要。
2020/7/17
大家都知道,对于轻烃类介质,端面缝隙中存在气液 两相。rb为汽化半径,此处液膜压力=P饱和(tp), tp处温度最高。 r2~rb区域,液膜压力成线性分布,液相 rb~r1区域,液膜压力成抛物线分布,气相 对于易汽化介质膜压系数λ,中国石油大学顾永泉教授提 出一个计算公式: λ=2/3×/P1+(1/2-1/6×Pf/P1)(r2~rb)/( r2 -r1) 式中:Pf :rb处气化压力 P1 :介质压力 rb:气化半径
机械密封技术
2020年7月17日星期五
机械密封是一种用于旋转流体机械的轴封装置。(用 于离心泵、离心机、反应釜、压缩机等设备,轴和设备腔 体间存在一个圆周间隙,设备介质从中泄漏,因此必须设 一道阻漏装置。因机械密封具有泄漏少、寿命长等优点, 成为了主要的轴密封方式,又叫端面密封。)
机械密封全面讲解
盈量。
2019/5/27
34
(1)材料要求 (ⅰ)在工作温度下耐介质腐蚀 (ⅱ)足够的弹性 (ⅲ)有一定强度(柔性石墨因强度差,使用场合受到限制) (ⅳ)耐磨 (ⅴ)易加工、价格低 (2)种类 (ⅰ)按材料分:合成橡胶、聚四氟乙烯、柔性石墨等; (ⅱ)按截面形状分:圆形、矩形、V形、楔形、包四氟形 等;
或变形。因此应综合考虑。对于普通密封,端面宽度推 荐值如下:
2019/5/27
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轴 径 ≤16
≤35
≤55
≤70
≤100 ≤120
宽系列 2.5
3.0
Leabharlann Baidu
4.0
5.0
6.0
7.0
中系列 2.0
2.5
3.0
4.0
5.0
5.0
窄系列 1.5
2.0
2.0
2.5
3.0
3.0
宽系列用于组对性能好(如YG6/M106K、SiC/M106K)、工 况条件好的场合
2键台阶传动3拨叉传动一边开槽一边伸爪4并圈弹簧传动弹簧旋向必须和轴旋向一致2017112375销钉传动6凸耳传动7勾圈弹簧传动8波纹管传动9螺帽固定2017112381浮装式可以在轴向径向设计防转销2托装式一般小扭矩可不用销要注意端面垂直度3夹固式浮动性差注意端面垂直度4防抽空前加卡环201711239螺旋压缩弹簧锥形弹簧
柔性接触密封技术在空气预热器密封改造中的应用
柔性接触密封技术在空气预热器密封改造中的应用
发布时间:2022-02-28T06:04:22.658Z 来源:《福光技术》2022年1期作者:李明[导读] 空气预热器(以下简称空预器)是一种用于大型锅炉的热交换设备,它利用锅炉烟气的热量来加热燃烧所需的空气。空预器运行时,烟气自上而下,温度逐渐降低,空气自下而上,温度逐渐升高,这样导致热端温度较高而冷端温度较低,使热端有较大的膨胀量。国电电力大同发电有限责任公司山西省大同市 037000
摘要:火电厂锅炉空气预热器运行过程中,热膨胀后径向、轴向密封间隙会增大,导致空气预热器漏风量增大,本文结合某电厂600MW机组空气预热器密封改造项目,针对漏风量大问题,设计了一种实用新型柔性接触密封,漏风率大大降低,取得了良好的节能效果。
关键词:空气预热器;漏风;密封;柔性
1 设计背景
空气预热器(以下简称空预器)是一种用于大型锅炉的热交换设备,它利用锅炉烟气的热量来加热燃烧所需的空气。空预器运行时,烟气自上而下,温度逐渐降低,空气自下而上,温度逐渐升高,这样导致热端温度较高而冷端温度较低,使热端有较大的膨胀量。受热后空预器转子和转子中心筒产生下沉的力,但由于中心筒下部安装有支撑轴承使得中心筒下沉膨胀受阻,最后导致转子中心筒向上膨胀,外缘向下膨胀形成了类似蘑菇状的变形。
转子发生蘑菇状变形后,转子和扇形板、圆弧板之间的间隙将会大大增加,在压差作用下,使空气漏入烟气侧,产生直接漏风,此原因造成的漏风量占空预器漏风量的一半甚至还多。漏风后会给锅炉运行带来许多危害:会减少炉膛的助燃空气量使燃烧不稳定;空预器换热效果下降,排烟温度升高,降低锅炉效率;蓄热元件堵灰速度加快,造成风机电耗增加,厂用电率提高;空预器出口烟气流量加大,流速提高,增加了下游设备的磨损速度。由于实际负荷的要求,空气侧和烟气侧的压差不能随意改变,故降低漏风的关键是要解决密封间隙因热变形增大的问题,所以必须设置良好的密封装置。空预器的密封主要分为径向密封、轴向密封、环向密封和中心筒密封,其中环向密封和中心筒密封漏量较小,而径向密封和轴向密封是空预器的主要泄漏因素。因此,本文设计了一种实用新型柔性接触密封,可将空预器漏风率控制在4.5%左右。
机械密封全面讲解
2020/2/15
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(四)密封环的主要技术要求
(1)平面度0.0009,硬质Ra≤0.2,软质Ra≤0.4,表 面不应有裂纹、划伤、气孔、疏松等缺陷。
(2)密封环端面与安装辅助密封圈处的平行度、垂直度按 GB1184-80的7级精度要求。
(3)安装辅助密封圈处粗糙度:Ra≤3.2,径向尺寸公 差H8或h8。
性好,密封圈不易失效。
2020/2/15
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(八)静环(不旋转)
非补偿静环(不旋转不补偿):主要有三种安装方式: 浮装式、托装式、夹固式。
补偿静环(不旋转只补偿):其辅助密封圈情况和补 偿动环基本一致。
2020/2/15
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(九)密封环的种类
整体式(用同一种材料制造)、组合式(如镶嵌)、 表面堆焊、表面喷涂
❖避免了补偿环密封圈因轴串、振动所产生的磨损。 ❖金属波纹管用于高温介质 ❖聚四氟乙烯波纹管用于腐蚀性介质。
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(十五)集装式机械密封(图1-6 )
❖将机械密封、轴套、压盖组合成一个整体。 ❖安装时只需固定压盖、轴套,取下定位挡块即可。 ❖安装方便,排除了安装不良的影响。
2020/2/15
2020/2/15
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(ⅱ)相邻两条光带宽b=λ/2Sinθ,(θ为空气膜倾斜角) (ⅲ)当e=0时,δ=λ/2(半波损失),出现暗条纹;
轴向密封和径向密封详解作者
精心整理轴向密封和径向密封详解作者:橙子雨
来源:知乎
轴向密封是密封特征分布在沿轴的方向的。如下图,红圈为密封件,可以简单的认为是O圈。红色箭头表示流体运动方向,可以看出是限制流体径向运动。
太薄那沟槽就放轴上。都是壁厚很薄怎么办?你确定要用O圈密封?那你说俺无所谓,孔轴的尺寸都可以放沟槽,吼吼,俺喜欢,你们公司还招人不?不过我们是工程师嘛,要严谨。一般情况下,轴上加工特征比孔上加工特征要容易,所以,我决定,把沟槽放轴上,就这么愉快的决定了。Hig hfive!
上面有个图显示的是沟槽在轴上,下图表示沟槽在孔上。
另外要看工作介质,气体还是液体?就是楼上说的气动密封还是液压密封
然后是工作状态,动密封还是静密封。
你看上面的图是不是这些工作条件的组合?
似乎忘了说怎么选尺寸了。你看下图,配合上面的径向沟槽在孔上的图来看。d5和d10在图上看着尺寸不一样,其实基本尺寸一致,公差不一致。后面的d1是根据孔轴尺寸选择的O圈内径。
O
4.
这一套
找到O
在允许范围内。
-------------------------------------
设计基本上就结束了,就这么哈皮。不过产品还没有结束,保险起见,做样品测试,抗压防泄漏测试。
································································································································
之前为了O圈选型,研究了好久,后来组成了篇简单的论文自己留存。当时意识到,O型圈是密封里面最好选的咯。静密封撇开不说,即使是动密封也是低速的,一般不会出故障。动密封才头大,关于高速旋转密封,自己迄今没有形成系统性的步骤来选型,遑论机械密封了。等用到的时候再去筛选资料吧。
常用密封知识
常用密封知识
一、密封的分类、结构及工作原理
(一)密封的基本类型:
密封可分为静密封和动密封两大类。结合面静止的密封称为静密封,结合面产生相对运动的密封称为动密封;静密封主要有垫密封、胶(或带)密封和接触密封三大类;动密封可分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作相对运动的零部件是否接触,可分为接触式密封和非接触式密封;一般来说,接触式密封的密封性好,但受密封面摩擦磨损限制,仅适用于密封面线速度较低的场合,非接触式密封的密封性较差,适用于线速度较高的场合,在接触式密封中,按密封件的接触位置又可分为圆周(径向)密封和端面(轴向)密封。
非接触动密封有迷宫密封和动力密封等。前者是利用流体在间隙内的节流效应限制泄漏,泄漏量较大,通常用在级间密封等密封性要求不高的场合。动力密封有离心密封、浮环密封、螺旋密封等,是靠动力元件产生压力抵消密封部位两侧压力差以克服泄漏,它有很高的密封性,但能耗大,且难以获得高压力。非接触式密封由于密封面不直接接触,起动功率小,寿命长,如果设计得合理,泄漏量也不会太大,但这类密封是利用流体力学的平衡状态而工作的,如果运转条件发生变化,就会引起泄漏量很大的波动;而且市场上不能直接购到这类密封件,基本上都由用户自行设计。
(二)密封的分类:
按密封的安装或工作状态,密封可分为以下几种:
1.挤压密封:“O”型密封圈、“D”型密封圈、“X”型密封圈、矩形密封圈、其他截面形状。
2.旋转轴唇形密封:内包骨架型、外露骨架型、装配型、组合型。
3.往复运动密封圈:Y型密封圈、U型密封圈、V型密封圈、J型密封圈、L型密封圈、蕾形密封圈、鼓形密封圈、山形密封圈、活塞环密封、组合密封圈(V形组合圈、格莱圈、多件组合结构密封)。
O型圈密封原理以配方设计
O型圈密封原理以配方设计
O形橡胶密封圈是横截面积为圆形的橡胶制品。其应用遍及化工、机械、煤炭、石油、冶金、交通运输、家用电器等领域。O形橡胶圈是所有橡胶密封制品中,生产数量大、用途广的一种密封元件。
一、O形橡胶密封圈的性能和应用
O形橡胶密封圈广泛用于各种机械设备中,在不同的温度、压力及介质中起密封作用,用以防止机械设备漏油、漏气、漏水及外界环境介质和粉尘的侵入。与其它橡胶密封件相比,有以下优点∶
O形橡胶密封圈的优点:
1、结构简单,体积小,安装部位紧凑。
2、具有自密封作用,无需周期性调整。
3、密封性能好,静密封时不会泄漏。
4、运动摩擦阻力小,适合于压力交变的场合。
5、尺寸和沟槽已实现了标准化,价格便宜,产品易得,便于使用和购买。
6、适应性强,用途**广泛。
O形橡胶密封圈的不足:
1、用于压缩动密封时,启动摩擦阻力较大。
2、动密封时很难做到不泄露,只能控制其泄露量不**规定的许可值。
3、在气压和水压密封过程中,需要添加润滑油,防止磨损。在某些场合常需加防尘、防护挡圈。
4、对偶配合件〈如运动面、沟槽、间隙等〉的加工尺寸及精度要求严格。
根据O形橡胶密封圈与被密封装置的相对运动状态,可分为静密封用O形圈、往复运动密封用O形圈、旋转运动密封用O形圈。按密封结构,可分为径向密封和轴向密封两类O形圈。
制造O形橡胶密封圈的材料主要是合成橡胶。根据工作温度、接触介质、承受压力的不同,在选择胶种时也有所不同。
二、O形橡胶密封圈胶料配方设计
〈一〉配方设计地原则
橡胶配方一般由生胶、硫化防老剂补强剂体系、防护体系、补强体系、软化体系组成。配方设计的目的是为了寻求各种配合组份的佳配比组合,从而获得良好的综合性能。配方设计终要达到如下目的∶
机械密封全面讲解课件
(2)静止式:补偿机构(弹性元件)不随轴旋转。(用于高速)
2019/9/5
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(1) 内装式:静环装在压盖内侧,静环端面面向工作腔。
(用于温度、压力较高,腐蚀性不强的场合)
(2) 外装式:静环装在压盖外侧,静环端面背向工作腔。
(用于低压、腐蚀性强的场合)
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(一般和内装式、外装式一致)
轴向磨损进行补偿,而填料密封(径向密封)不能对径向磨损进行补
偿,故机械密封比填料密封寿命长。
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冷却
通过冲洗、冷却、过滤、分离等方式进行
和润滑,从而改善密封的工作环境,减少密封的泄
漏量,延长使用寿命。应当把它看作机械密封的组
成部分。
2019/9/5
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1、 按使用条件分类
(1)高速密封(ZBJ22-001-88:线速度25~100m/s)和普通密 封
(1)内流式:泄漏方向朝向轴心。(一般密封都采用 这
种结构)
(2)外流式:泄漏方向朝向离心力方向。(泄漏量大,
只有在压力、温度都不高的腐蚀性介质中 用()九)多弹簧和单弹簧机械密封
(1)多弹簧:(又叫小弹簧,轴向尺寸小,轴向弹力均
匀)宜用于高速,不宜用于腐蚀性介质。
(2)单弹簧:(又叫大弹簧,轴向尺寸大,轴向弹力不
组成:
1.密封端面: 动环、静环─摩擦副 2.缓冲补偿机构: 由弹性元件(圆柱弹簧、 圆锥弹簧、波片弹簧、 波纹管等)构成。—使 贴合; 3.辅助密封圈: 包括动环密封圈、静环 密封圈等,有各种形式: 如O型圈、V型圈、楔形 圈等
密封结构设计规范(初稿)
密封结构设计规范
新黎明科技股份有限公司
密封结构设计规范
1适用范围
本设计规范适用于灯具、电器等设备外壳防护用密封圈的静密封结构设计。
2引用标准或文件
GB/T 3452.1-2005 液压气动用O形橡胶密封圈第1部分:尺寸系列及公差
GB/T 3452.3-2005 液压气动用O形橡胶密封圈沟槽尺寸
GB/T 6612-2008 静密封、填料密封术语
JB/T 6659-2007 气动用0形橡胶密封圈尺寸系列和公差
JBT 7757.2-2006 机械密封用O形橡胶圈
JB/ZQ4609-2006 圆橡胶、圆橡胶管及沟槽尺寸
《静密封设计技术》(顾伯勤编著)
3定义
3.1密封:指机器、设备的连接处没有发生泄露的现象(该定义摘自《静密封设计技术》)。
3.2静密封: 相对静止的配合面间的密封。密封的功能是防止泄漏。
3.3泄漏: 通过密封的物质传递。造成密封泄漏的主要原因:(1)机械零件表面缺陷、尺寸加工误
差及装配误差形成的装配间隙;(2)密封件两侧存在压力差。减小或消除装配间隙是阻止泄漏的主要途径。
3.4接触型密封:借密封力使密封件与配合面相互压紧甚至嵌入,以减小或消除间隙的密封。
3.5密封力(或密封载荷):作用于接触型密封的密封件上的接触力。
3.6填料密封:填料作密封件的密封。
3.7接触压力:填料密封摩擦面间受到的力。
3.8密封垫片:置于配合面间几何形状符合要求的薄截面密封件。按材质分有:橡胶垫片,金属垫
片、纸质垫片、石绵垫片、塑料垫片、石墨垫片等。
3.9填料:在设备或机器上,装填在可动杆件和它所通过的孔之间,对介质起密封作用的零部件。
轴向密封和径向密封详解作者
轴向密封和径向密封详解作者:橙子雨
来源:知乎
轴向密封是密封特征分布在沿轴的方向的。如下图,红圈为密封件,可以简单的认为是O圈。红色箭头表示流体运动方向,可以看出是限制流体径向运动。
径向密封是密封特征分布在沿径的方向的。如下图,红圈为密封件,可以简单的认为是O圈。红色箭头表示流体运动方向,可以看出是限制流体轴向运动。
既然定义讲明白了,那就讲讲怎么“设计”O圈沟槽。这里的“设计”打引号是因为,一般情况称不上设计,只是选型。O圈是标准件,也就是说,除了定制,尺寸是规定好的,别问我谁规定的,我还年轻。而且特定尺寸的O圈,特定的工作状态,工作介质,沟槽尺寸有建议值。多数情况下,这些尺寸都能适用。(不得不说,前人的经验还是很丰富的。)如果不是特殊要求,不需要自己重新尝试新的尺寸。
一、选择O圈之后才能设计沟槽,所以首先是选择O圈.
1. O圈是有不同材料的,对应不同的工作温度,压缩率,工作介质,压强,对了还有硬度。硬度这个鬼我也不知道他们怎么做的,同样的材料硬度低的会软,变形率大。这些在选择的时候都是要考虑进去的。
2. 我这个简易的机械设计手册上O圈的选择只有尺寸一个选项,简化了其他引起困惑的因素,因为尺寸是要关键值,材料因素不影响尺寸。为什么说尺寸是关键值呢?因为我们在选择O圈的时候,很多尺寸都被限定了,尤其是轴径孔径,只能在一个范围内微调。如果你们工程师说先选O圈再定孔轴尺寸,我得向他学习学习。
3. 选择尺寸的时候安装结构有三个因素要筛选。轴向密封有一种,径向密封有两种,沟槽在轴上或沟槽在孔上。为啥要分在轴上还是在孔上嘞?空心轴厚度不够放沟槽的时候,沟槽就放孔上。孔壁太薄那沟槽就放轴上。都是壁厚很薄怎么
浅谈水轮机主轴密封的实践
浅谈水轮机主轴密封的实践
引言
水轮机主轴密封是水轮机组的重要组成部分,与机组的运行安全有重要的影响。其中主轴密封效果能够有效防止压力水对机组内部部件的浸泡,避免水轮机组安全事故的发生。因此,必须加强水轮机主轴密封性的研究,提高设计、制造、安装等环节的安全性,保证电站稳定高效运行。水轮机主轴密封按其工作性质可以分为水轮机工作密封和水轮机检修密封,水轮机一般同时设置工作密封和检修密封两种密封。下面,将分别介绍,供设计时探讨。
1、水轮机工作密封
水轮机工作密封是主轴密封的一道主密封,是为了机组运转时减小密封漏水量而设置的,按照密封结构型式主要可分为径向密封、轴向密封、非接触式密封及组合式密封等。
1.1径向密封
径向密封可以分为填料式密封和剖环式密封两种,这种密封方式主要是采用耐磨性能较好的材料,套在主轴上形成密封面,然后通过压力和润滑水起到密封的作用。
1.1.1填料式径向密封
填料式径向密封比剖环式径向密封结构简单应用更广泛,其结构简图如图1所示。
填料式密封的工作原理是通过密封压板(项5)使填料密封圈(项7)和抗磨环(项3)连接紧密,实现密封效果。在设计中,密封填料和抗磨环之间的距离要保持在规定范围内,避免转轮中的水发生渗漏现象。填料密封圈周围必须设置工字环(项8),目的是通过工字环可以注入清洁水,清洁水具有润滑的作用,能够在转轮密封圈内形成水膜,实现润滑和冷却的作用,防止转轮中不干净的水分进入到主轴内部,降低密封圈和抗磨环的磨损,延长密封圈的使用年限。填料式密封法具有安装简单、维护方便、密封性好等优点,但由于密封材料和其他因素的影响,使用寿命较短,需要定期更换,并作案后日常的维护工作。另外,可
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轴向密封和径向密封详解作者:橙子雨
来源:知乎
轴向密封是密封特征分布在沿轴的方向的。如下图,红圈为密封件,可以简单的认为是O圈。红色箭头表示流体运动方向,可以看出是限制流体径向运动。
径向密封是密封特征分布在沿径的方向的。如下图,红圈为密封件,可以简单的认为是O圈。红色箭头表示流体运动方向,可以看出是限制流体轴向运动。
既然定义讲明白了,那就讲讲怎么“设计”O圈沟槽。这里的“设计”打引号是因为,一般情况称不上设计,只是选型。O圈是标准件,也就是说,除了定制,尺寸是规定好的,别问我谁规定的,我还年轻。而且特定尺寸的O圈,特定的工作状态,工作介质,沟槽尺寸有建议值。多数情况下,这些尺寸都能适用。(不得不说,前人的经验还是很丰富的。)如果不是特殊要求,不需要自己重新尝试新的尺寸。
一、选择O圈之后才能设计沟槽,所以首先是选择O圈.
1. O圈是有不同材料的,对应不同的工作温度,压缩率,工作介质,压强,对了还有硬度。硬度这个鬼我也不知道他们怎么做的,同样的材料硬度低的会软,变形率大。这些在选择的时候都是要考虑进去的。
2. 我这个简易的机械设计手册上O圈的选择只有尺寸一个选项,简化了其他引起困惑的因素,因为尺寸是要关键值,材料因素不影响尺寸。为什么说尺寸是关键值呢?因为我们在选择O圈的时候,很多尺寸都被限定了,尤其是轴径孔径,只能在一个范围内微调。如果你们工程师说先选O圈再定孔轴尺寸,我得向他学习学习。
3. 选择尺寸的时候安装结构有三个因素要筛选。轴向密封有一种,径向密封有两种,沟槽在轴上或沟槽在孔上。为啥要分在轴上还是在孔上嘞?空心轴厚度不够放沟槽的时候,沟槽就放孔上。孔壁太薄那沟槽就放轴上。都是壁厚很薄怎么
办?你确定要用O圈密封?那你说俺无所谓,孔轴的尺寸都可以放沟槽,吼吼,俺喜欢,你们公司还招人不?不过我们是工程师嘛,要严谨。一般情况下,轴上加工特征比孔上加工特征要容易,所以,我决定,把沟槽放轴上,就这么愉快的决定了。High five!
上面有个图显示的是沟槽在轴上,下图表示沟槽在孔上。
另外要看工作介质,气体还是液体?就是楼上说的气动密封还是液压密封
然后是工作状态,动密封还是静密封。
你看上面的图是不是这些工作条件的组合?
似乎忘了说怎么选尺寸了。你看下图,配合上面的径向沟槽在孔上的图来看。d5和d10在图上看着尺寸不一样,其实基本尺寸一致,公差不一致。后面的d1是根据孔轴尺寸选择的O圈内径。
O圈的截面尺寸,要结合材料属性,根据其他工作条件选择,比如允许外形尺寸,工作压强,材料变形量。基本原则是,多个截面尺寸都满足条件要求时,为了增加安全系数,选择大的。
如果有疑问说,你的孔轴尺寸没有在表上列出来。朋友,你们产品这么刁钻谁定的?你还考虑后面选轴承选挡圈吗?高精专有钱砸的,私人定制吧。
4. 然后是选择材料及其他特性。不知道工程师手册上有没有类似资料,但是敬业的供应商手册上肯定会有楼上贴出来的O圈的变形参数。这一步其实是要结合上一步一起来做的。
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这一套Combo打出来,O圈的尺寸基本上就定了。下面是沟槽选择。
二、其实你们有木有发现,定O圈尺寸的时候,沟槽基本尺寸也定了,看上图的d6。
然后还有上图上的两排绿字,沟槽的其他特征尺寸及公差、粗糙度也都定了。另外表格下面还有同轴度的建议值。太贴心了。
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好像结束了诶,选沟槽太简单了吧。
三、其实最好做尺寸验证。
表上给出的数值都是经验值,推荐值,但不一定是最适合你的产品的,所以最好做尺寸验证。
找到O圈的其他特性资料,如楼上提出的压缩率,根据数据计算一下你选用的沟槽内外圈尺寸是否在允许范围内。
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设计基本上就结束了,就这么哈皮。不过产品还没有结束,保险起见,做样品测试,抗压防泄漏测试。································································································································之前为了O圈选型,研究了好久,后来组成了篇简单的论文自己留存。当时意识到,O型圈是密封里面最好选的咯。静密封撇开不说,即使是动密封也是低速的,
一般不会出故障。动密封才头大,关于高速旋转密封,自己迄今没有形成系统性的步骤来选型,遑论机械密封了。等用到的时候再去筛选资料吧。
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