螺旋密封簡介

螺旋密封應(yīng)用于許多尖端技術(shù)部門，如氣冷堆壓縮機密封、增殖堆鈉泵密封等。有時也用于減速機高速軸密封。它的最大優(yōu)點是密封偶件之間既使有較大的間隙，也能有效的起密封作用。如設(shè)計合理，其使用壽命可達無限大。由于可以從材料上作廣泛的選擇，且制造上極其容易，當壓差不大時，螺旋密封功率耗損和發(fā)熱都很小，用冷卻水套散熱已足夠。螺旋密封往往需要輔以停車密封，這樣就使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并加大了尺寸，故常使應(yīng)用受到限制。螺旋密封可用于高溫、深冷、腐蝕和帶有顆粒等的液體，密封條件苛刻，密封效果良好。

1、螺旋密封的密封機理

螺旋密封的軸表面開有螺旋槽，而孔為光表面，這同迷宮密封的開槽情況是一致的，所以可以把螺旋密封看成是迷宮密封的一種特殊型式，稱為螺旋迷宮。但是，螺旋迷宮的齒是連續(xù)的，不象前述的各種迷宮的齒是連續(xù)的齒。由于齒的連續(xù)性，通過齒的介質(zhì)的流動狀態(tài)發(fā)生變化。螺旋槽不再作為膨脹室產(chǎn)生旋渦來消耗流動能量，而是作為推進裝置與介質(zhì)發(fā)生能量交換，產(chǎn)生所謂的“泵送作用”，并產(chǎn)生泵送壓頭，與被密封介質(zhì)的壓力相平衡，即壓力差P＝0，從而阻止泄露。所以在密封機理上與迷宮密封略有不同。但是，介質(zhì)在通過間隙時會有一部分越過齒頂留過，而不沿槽向流動，即有透氣效應(yīng)，這和迷宮密封中的情況是一樣的。

根據(jù)螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋密封的密封機理又稍有區(qū)別。

單段螺旋，它利用螺旋桿泵原理，利用螺旋的泵送作用，把沿泄露間隙的介質(zhì)推趕回去，以實現(xiàn)密封。它適用于密封液體或氣液混合物，無須外加封液，常用于軸承封油。須注意的，螺旋的趕油方向需與油的泄露方向相反，否則，不但不能實現(xiàn)密封，反而會導(dǎo)致泄露量急劇增加。

兩段旋向相反的螺旋，將封液擠向中間，形成液封。液封的壓力稍大于或等于被密封介質(zhì)的壓力，即能實現(xiàn)密封。常用于密封氣體或密封真空。

兩段旋向相反的螺旋在高旋轉(zhuǎn)頻率下將氣體向兩側(cè)排出，使中間形成高真空陷阱以實現(xiàn)密封。這種密封可用作真空密封。

從理論上講，螺旋密封的間隙小則對確保密封越有利。如果間隙大，則液體介質(zhì)不能同時附著于軸的表面上。假設(shè)液體介質(zhì)僅附著于孔壁而與軸分離，則螺旋密封不起推趕介質(zhì)的作用，即密封失效。但是，間隙太小，又怕軸與孔壁相碰。為避免產(chǎn)生密封金屬偶件的摩擦與，磨損，可在孔壁表面涂上一層石墨。

2、迷宮螺旋密封

迷宮螺旋密封在工業(yè)上使用還是不久以前的事，它與螺旋密封的不同之處在于：在軸表面車制了螺旋槽，在密封的孔上也車制成螺套，而且具有與軸相反的螺紋旋向，使軸與螺套間的流動形成強烈的紊流。此外，迷宮螺旋密封的螺旋運動速度要比螺桿密封的高，它在紊流工況下用于低粘度液體。螺旋密封一般用于層流工況下大粘度液體（如粘度大于水的液體）。

工作原理：在螺桿與螺套之間的工作空間內(nèi)，液體位于螺套兩齒面和螺桿兩齒面所圍成的若干個蜂窩狀的空間內(nèi)。螺桿與螺套表面間的縫隙呈帶凹槽的環(huán)形柱面。液體通過這些螺紋時形成旋渦，方向與流出方向相反。由于螺桿繞流液體的動量交換結(jié)果，螺桿將能量傳給液體。螺旋和螺套與液體相互作用，其結(jié)果在通過螺桿與螺套之間間隙的名義分界面上產(chǎn)生摩擦力。液體中產(chǎn)生的摩擦力就在螺桿與螺套之間產(chǎn)生了壓力。