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高壓水射流油管清洗噴頭旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封設(shè)計(jì)
時(shí)間:2014-01-25 來源: 北京德高潔清潔設(shè)備有限公司
高壓水射流油管清洗噴頭的關(guān)鍵是密封技術(shù),密封失效不但會(huì)浪費(fèi)水力能量,而且容易造成密封后部軸承的失效,從而影響整個(gè)噴頭的使用。常見的旋轉(zhuǎn)密封一般為O形圈密封或填料密封,由于水的潤滑性差,粘度低,隨著使用壓力及旋轉(zhuǎn)速度的不斷提高,摩擦副極易受損。而高壓水間隙密封機(jī)構(gòu)則可以很好地解決這一問題。
間隙密封的機(jī)制是在固定件和運(yùn)動(dòng)件的接觸面設(shè)置一個(gè)很小的環(huán)形間隙,流體在通過這一環(huán)形間隙時(shí),由于節(jié)流效應(yīng)產(chǎn)生很大的流阻,從而減少了泄漏。在間隙中流動(dòng)的流體遵循阻抗流動(dòng)法則。我們在設(shè)計(jì)過程中,同時(shí)參考迷宮密封原理,在旋轉(zhuǎn)套上加工多道溝槽,進(jìn)一步耗散流體的能量,增強(qiáng)密封效果。但這種密封機(jī)構(gòu)仍不可避免地存在流體泄漏現(xiàn)象,經(jīng)研究認(rèn)為,當(dāng)泄漏量小于射流流量的10%時(shí)密封有效,否則判定為失效。密封部位泄漏量可由下式計(jì)算:
公式(1)
公式(1)中:q —泄漏量,m³/s;
—修正系數(shù);
d —密封面中徑,m;
μ —流體動(dòng)力粘度,Pa•s;
L —密封段長度,m;
h —密封間隙高度,m;
ΔP —密封兩端壓力差,Pa可由下式近似計(jì)算:
公式(2)
公式(2)中:λ —阻力系數(shù),與雷諾數(shù)有關(guān);
ρ —流體的密度,kg/m³;
—等效直徑,m可由下式近似計(jì)算:
公式(3)
需要指出的是,應(yīng)合理設(shè)計(jì)密封段直徑和間隙的高度,盡可能減少不必要的泄漏。密封段直徑越小,密封間隙就越小,泄漏就越少,但加工手段也會(huì)越復(fù)雜。同時(shí),考慮裝配的靈活性因素,我們認(rèn)為密封段直徑不大于10mm,密封間隙取為0.002~0.005mm是比較合適的。心軸上的溝槽尺寸暫時(shí)沒有可用的理論或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),試驗(yàn)后認(rèn)為(0.5mm×0.5mm)是比較理想的。
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- 高壓水射流油管清洗噴頭
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