固體接觸式真空動密封的結構及特點
在接觸式真空動密封中,根據采用的密封物質可分為固體密封和液體密封兩種形式。
固體接觸式真空動密封的結構及特點
(1)J 形橡膠圈密封結構
J 形橡膠圈的工作原理是利用安裝后中央凸起,并緊箍在旋轉軸上呈錐形的橡膠墊圈,當內部達到真空時,外部大氣壓力把橡膠圈緊緊地壓在轉軸上而達到真空密封的目的。多適用于線速度小于2 m/s、轉速小于300 rpm 的真空轉軸密封中。
(2)JO 形橡膠圈密封結構
JO 形橡膠圈的密封結構是帶鎖緊彈簧的結構,它是在J 形橡膠密封圈結構的基礎上改進而成的。它的效果更好,使用的轉速小于2000 rpm。油封式機械真空泵的軸封裝置常采用這種密封結構。其軸徑范圍為φ6 mm~φ200 mm。
(3)O 形橡膠圈密封結構
O 形橡膠圈密封結構又稱為橡膠填料盒密封,這種密封能傳遞圓周速度不大于2 m/s 的旋轉運動而且還能傳遞真空度不高于1.3×10-4 Pa,速度小于0.2 m/s 的直線運動, 其軸徑范圍為φ3 mm~φ200 mm。
在上述幾種動密封裝置中都需要采用真空潤滑油潤滑。為了實現密封裝置本身能自給潤滑,可借助氟塑料進行真空動密封。這是一種利用能自給潤滑的氟塑料材料制成的動密封裝置,如圖2 所示。由于氟塑料本身彈性較差,易產生較大的殘余變形,因此在結構上采用了附加橡膠墊圈,把橡膠墊圈裝在密封件外面,再用螺母壓緊,就可以保證氟塑料密封圈能與軸均勻而密實的壓緊。這種結構對軸的表面粗糙度要求相當嚴格。旋轉運動自潤滑動密封裝置還有另一種結構。
法蘭內裝聚四氟乙烯軸套,它既是軸的軸承,又是輔助的密封件。動密封結構的基體內裝有支承環、中間環、聚四氟乙烯墊圈等,動密封結構的基體通過橡膠圈進行密封,外橡膠墊圈的作用在于補助氟塑料墊圈的彈性,以保證它對軸表面彈性壓縮和對基體的內表面與中間環接合處的氣密性。
1.密封座; 2.氟塑料; 3.橡膠圈; 4.壓墊; 5.壓緊螺母; 6.轉軸
圖2 利用氟塑料襯套的動密封結構
固體接觸式真空動密封雖然具有結構簡單、成本低廉、傳遞轉矩大、易于發現故障等一系列優點,但是為了防止軸在高速旋轉下氣體的泄漏,只能通過增加密封接觸界面上的壓緊力來保證。由此而產生的摩擦發熱,不但功耗損失大,使用壽命短,橡膠密封圈需要經常更換,而且產生氣體泄漏的問題更難以解決。因此在要求真空容器內漏率極小的設備上,這種密封裝置的采用就受到了限制。
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