潛水攪拌機軸動密封的常見形式

閱讀：5653發布時間：2019-11-23

隨著我國環保水處理事業的發展需求，潛水攪拌機的應用越來越廣泛，作為潛水攪拌機的重要組成部分——潛水電機，其密封性能的好壞直接影響到攪拌機的使用效果和壽命，而潛水電機軸的動密封一直又是潛水電機的關鍵技術，很多潛水攪拌機的滲漏故障都是由潛水電機的軸密封故障所引起的。由于潛水攪拌機是在水下旋轉工作，因而水壓越高、轉速越高，軸與機殼間就容易泄露。了解潛水電機軸動密封的形式和工作原理對于我們潛水攪拌機廠家來說是非常有必要的。本文根據電動機的工況，介紹幾種常見動密封方式供設計參考。

1、雙O形圈密封

雙O形圈是一種使用廣泛的擠壓型密封件。當軸帶動攪拌機葉輪高速旋轉時，由于摩擦生熱，使O形圈產生收縮，對旋轉軸抱得越緊，因摩擦產生的熱量就越多。當壓力、轉速一定時，溫度隨著壓縮率的增大而增高，而且轉速越高，溫升越高，溫度隨著轉速的提高而增高。故壓縮率的大小對溫升的影響很大。設計時，一般O形圈內徑設計成與軸徑相等或稍大些，斷面給予5％～10％的壓縮率，可有效改善O形圈的工作條件。

O形圈密封結構示意圖

雙O形圈密封具有下列優點：結構簡單、體積小、安裝部位緊湊、裝卸方便；適用參數范圍寬廣，使用溫度范圍可達60～200℃：用于動密封裝置時，密封壓力可達35 MPa價格適宜。

雙O形圈在動密封中應用的不足：啟動摩擦阻力大，易引起忽滑忽粘的爬行現象；使用不當，易引起O形圈切、擠、扭、斷等事故；動密封還很難做到長時間無泄漏，只能在一定時間內控制其滲漏量不大于規定值。

該密封結構目前已用于大部分潛水攪拌機和潛水泵用電動機。經試驗證明：雙O形圈用于低壓、低速旋轉密封，可以得到很好的密封效果。但根據O形圈材料的不同，用于旋轉動密封時。其大工作壓力一般在1．5～2．5MPa，旋轉的線速度在3．5 m／s以內為宜。

O形圈橡膠的選材。一般通用橡膠材料有：丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠和丁晴橡膠；特種橡膠材料有：乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠等，可根據電機的使用環境選用。目前市場上多數潛水攪拌機密封O形圈的材質為丁基或丁晴橡膠。部分橡膠主要性能指標可參照下表：

O形圈橡膠材質性能

O形圈橡膠材質性能特點

2、雙O形密封圈與聚四氟乙烯滑環的組合密封

雙O形密封圈與聚四氟乙烯滑環的組合密封是針對雙0形圈用于動密封的缺陷而作的改進型，它由雙O形圈和聚四氟乙烯滑環組成，聚四氟乙烯具有良好的自潤滑性、耐磨性能優異、與金屬表面無粘著作用、摩擦阻力小的優點。而填充聚四氟乙烯的大缺點是缺乏彈性。沒有自密封能力，而雙O形圈具有良好的彈性。對聚四氟乙烯滑環施加必要的彈力。從而使滑環組合式密封圈具有自密封能力。這種組合密封利用了聚四氟乙烯低的摩擦系數和磨損系數。由此降低了密封件的摩擦系數，提高了密封的可靠性和使用壽命。此外還具有結構尺寸小的特點。

O形圈與乙烯滑環組合密封示意圖

3、機械密封

機械密封作為旋轉設備的軸封裝置，廣泛應用于石油、化工、冶金、機械等許多行業。如下圖機械密封結構示意圖所示，軸A帶動動環D旋轉，靜環C固定不動，依靠靜環C和動環D之間接觸端面的滑動摩擦保持密封，當端面產生磨損時，彈簧推動動環D使動環D與靜環C的端面緊密貼合而無間隙。為了防止介質從靜環C與殼體之間和動環D與軸A之間的間隙泄漏，靜環與殼體及動環與軸之間均裝有O形圈，機械密封的特點是：1)密封性能可靠，泄漏量極小，通常可控制在3～5 ml／h；2)使用范圍廣，適用于各種工況條件，在高速、高壓、高溫、低溫、高真空、腐蝕性介質、高粘度介質等工況下，都有良好的密封效果，壓力可以達到45 MPa，溫度為200～450。C，旋轉速度高達150 m／st21；3)使用壽命長。有的工況可以達到10年不需維修，不需經常更換，功耗小；4)抗振性強，緩沖性好。正是具備了這些特點，機械密封被廣泛的用作潛水攪拌機和潛水泵的軸密封部件，是潛水電機中使用率較高的一種密封形式。

機械密封結構示意圖