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机械知识
采用迷宫密封控制污染入侵
作者:  来源:  更新时间:2015-07-03  点击率:1104

  当我在美国各地工厂出差的过程中,经常被问到一个问题:“什么办法能够有效的控制设备润滑系统不被污染呢?”我的回答一直以来都未变过,其实如果需要控制污染物进入设备,整个控制工程从润滑油接收开始,存储、取用,直至将润滑油加入到设备中去。在此之后,就需要限制污染物进入设备润滑系统。

  油箱呼吸器与视窗的简单改造能起到一定的作用,同时转动设备的密封件也是非常重要的。迷宫密封是用于阻隔污染源的常见设施,使用得当时,它们能够大大增加设备部件的可靠性。


  密封的功能是多方面的,不仅是保护所安装设备不被颗粒与外部污染物侵入,同时也必须维持设备内部的液体无法泄露出来,例如润滑油、工业液体等。根据埃克森美孚公司的一项调查表明,设备浪费的润滑油量是实际使用油量的四倍之多。当可靠性的要求与设备故障损失的代价持续上升的情况下,在延长设备运行年限的同时降低其泄漏量变得尤为关键。

  普通的边缘唇形密封能够在有效阻止污染物进入的同时控制泄露,但是当它遇到高压力系统或极端的环境条件下时可能会失效。这种类型的密封有一个制约因素:不同的原料制作的密封分别具有其优势与缺点。

  迷宫密封的基本理念是不仅通过限制颗粒从缝隙当中侵入到设备中,而且还创造一些缓冲区域以排出外部颗粒杂质。在运行的旋转设备上,对于密封效果而言,这种迷宫密封系统相对边缘唇形密封具有更强的颗粒阻隔与防治泄露能力。

边缘唇形密封 VS 迷宫密封

  轴封必须要正确选择并认真维护,有一些轴封在防止泄露方面非常好,但是污染物阻隔方面却不尽如意。边缘唇形密封就是很好的例子,特别是内向的,因为经过一段时间与轴的接触摩擦过后,其防止泄露与阻隔污染的能力都会失效。


  另外,迷宫密封是非接触式的,所以不会造成磨损。这类密封对阻隔污染颗粒与水分效果非常好,即使是喷雾水也不会有影响。所以迷宫密封的防泄漏能力与阻隔污染能力都远高于接触式的机械密封与边缘唇形密封。

  当然,迷宫密封的唯一缺点就是价格昂贵,正常情况下,都需要对设备进行改造,这样便增加了迷宫密封的安装成本。然而,它使用的时间更长同时效果也非常好。


  迷宫密封是有多个部分组合而成的,其中一部分被称为定子,贴在设备上保持相对静止,另一部分被称为转子的部分与轴共同旋转。这两个部分连锁在一起,能够有效地阻隔大量的外来污染物同时也能防止泄露。

  这种非接触的密封意味着2个相对运动的表面并不会接触对方,因为转子与定子之间有一个非常小的间隙,所以也可以认为是无摩擦的,在许多情况下,这个间隙可以小至0.003英寸,相当于大约76微米,相比与滚动轴承内部的1微米厚的油膜,貌似这是很大的数字,但是污染物想通过这个通道进入到设备内是不可能的。

  所有试图进入轴承空间的杂质都必须通过迷宫一样的路线才能够抵达,在通过这些道路的过程中,由于轴的旋转,杂质不断受到离心力的作用,只有极少的杂质能够通过密封的迷宫路径。

  市场上有各种不同的迷宫密封,青铜、不锈钢、塑料等。品牌的不同密封的结构也有可能改变,有一些使用磁铁,有一些只是简单的使用O型圈来做基座。但是它们的原理都是一致的,需要正确安装才能正常工作。

  当您在寻求提升可靠性,降低轴承损坏率的方法时,可以考虑设备上正在使用的密封是否合适。特别是在空气中颗粒物较多的区域,迷宫密封可以帮助限制污染物进入设备从而延长设备寿命。通过适当的润滑与污染控制措施,能够使轴承接近它们的设计使用寿命。(文:NORIA,译:GTI)

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