離心密封

離心密封是利用裝置零件旋轉時帶動流體產生離心力，把雜質、水分或流過的潤滑油拋出，在密封腔內形成隔離區，達到工作介質的密封，從而克服泄露的裝置。

基本介紹

• 中文名：離心密封
• 外文名：Centrifugal seal
• 特點：結構簡單、封液損耗小、壽命長
• 適用場合：高溫、高速、低壓
• 常用密封：甩油盤密封
• 套用領域：機械設備動密封

密封的分類

密封可分為相對靜止接合面間的靜密封和相對運動接合面間的動密封兩類。

靜密封主要有墊片密封、膠密封和法蘭密封三大類。根據工作壓力，靜密封又可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材質較軟、較寬的墊片密封，高壓靜密封則用材料較硬、接觸寬度很窄的金屬墊片密封。

動密封可以分為旋轉密封和往復密封兩種基本類型。按密封件與其相對運動的零部件是否接觸，可以分為接觸式密封和非接觸式密封。一般來說，接觸式密封的密封性好，但受摩擦磨損限制，適合用於密封面線速度較低的場合。非接觸式密封的密封性較差，適用於較高速度的場合。在接觸式密封中，按密封件的接觸位置又可分為圓周（徑向）密封和端面（軸向）密封，端面密封又稱為機械密封。

非接觸動密封有迷宮密封和動力密封等。前者是利用流體在間隙內的節流效應限漏，泄漏量較大，通常用在級間密封等密封性要求不高的場合。動力密封有離心密封、浮環密封、螺旋密封等，是靠動力元件產生壓頭抵消密封兩側的壓力差以克服泄露，它有很高的密封性，但能耗大，且難以獲得高壓頭。非接觸式密封，由於密封面不直接接觸，功率消耗小，壽命長，如果設計得合理，泄漏量也不會太大。但這類密封是利用流體力學的平衡狀態而工作的，如果運轉條件發生變化，就會引起泄漏量的波動變大。通常，市場上，不能直接購買到這類密封件，基本都是由用戶自行設計。

離心密封的原理

離心密封的原理如右圖所示，當液體沿旋轉軸與殼壁之間的縫隙泄露到密封裝置里以後受到安裝在轉軸上並隨之旋轉的甩油盤的離心力的作用，沿徑向被甩出。由於離心力的作用，加大了液流的壓力，從而使這些泄入的液體能順著回流孔流回容器內，達到密封的目的。

離心密封原理圖

當壓差稍大或要求密封效果較好時，可採用雙重或三重甩液盤在軸上串聯安裝的方法。

離心密封只適用於液體介質，不適用於氣體介質。一般只能用在壓強接近於零的場合。它不受高溫的限制。轉速越高效果越好，但轉速低時很難發揮密封作用。它結構簡單，成本低，沒有摩擦功率的消耗，也沒有磨損，一般不需維修。

離心密封的型式

離心密封的型式一般有光滑離心輪密封、背葉片離心密封、副葉輪離心密封、甩油環（甩油盤）離心密封等，見下圖：

離心密封型式

如圖中（d）所示為最簡單的離心密封，它是沒有甩油盤的甩油裝置離心密封。從實踐知道，在光滑的軸上液體介質依靠其附著力很容易沿著軸的表面爬行流動，從軸與殼體縫隙中流出，造成泄露。如果在光軸上車出一凸起尖端（或車一兩個環槽），那么液體很難越過軸上尖銳突變的交界面，此時，藉助旋轉軸的離心力，很容易將液體甩掉，並從回油孔流回機械內部，以保證密封。

在考慮離心密封的型式結構時：

（1）應儘可能減少甩油裝置與密封蓋之間的間隙；

（2）應儘可能減少密封蓋與旋轉軸的間隙；

（3）密封殼體上的回油孔應足夠大，使回油暢通。

離心密封可用於高溫、高速。但是，不能用於高壓；一般僅用於壓差為零或接近於零的場合。

離心密封的特點及用途

離心密封的優點是結構簡單，封液損耗小，允許有較大的密封間隙，能密封含有固體雜質的介質，可做到零泄漏，無磨損，壽命長。

離心密封的缺點是只適用於低壓的裝置，功率消耗大，並需要輔以停車密封，並對軸的振動敏感。

離心密封多用於高速水力機械上，若密封油類介質，只能在圓周切向速度小於50米/秒的情況下工作，如用水銀、低熔點合金做密封液，可用於高真空和較高溫度。