高壓壓縮機(jī)中密封效果和種類徑向軸承

高壓壓縮機(jī)中密封種類很多，常用的有以下幾種：
1）迷宮密封
     迷宮密封(seal)目前是高壓壓縮機(jī)用得較為普遍的密封裝置，用于壓縮機(jī)的外密封和內(nèi)密封迷宮密封的氣體(gas)流動，當(dāng)氣體流過梳齒形迷宮密封片的間隙時，氣體經(jīng)歷了一個膨脹過程，壓力從P1降至右端的P2，這種膨脹過程是逐步（step by step)完成的，當(dāng)氣體從密封片的間隙進(jìn)入密封腔時，由于截面積的突然擴(kuò)大，氣流形成很強(qiáng)的旋渦，使得速度幾乎完全消失，密封面兩側(cè)的氣體存在著壓差，密封腔內(nèi)的 壓力和間隙處的壓力一樣，按照氣體膨脹的規(guī)律來看，隨著氣體壓力的下降，速度應(yīng)該增加(increase)，溫度應(yīng)該下降，但是由于氣體在狹小縫隙內(nèi)的流動是屬于節(jié)流性質(zhì)的，此時氣體由于壓降而獲得的動能在密封腔中完全損失掉，而轉(zhuǎn)化為無用的熱能，這部分熱能轉(zhuǎn)過來又加熱氣體，從而使得瞬間剛剛隨著壓力降落下去的溫度又上升起來，恢復(fù)到壓力沒有降低（reduce)時的溫度，氣流經(jīng)過隨后的每一個密封片和空腔就重復(fù)（repeat)一次上面的過程，一直到壓力P2為止。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，使兩個轉(zhuǎn)子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機(jī)，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴(kuò)壓器或回流器擋板上。由此可見迷宮密封是利用節(jié)流原理，當(dāng)氣體每經(jīng)過一個齒片，壓力就有一次下降，經(jīng)過一定數(shù)量的齒片后就有較大的壓降，實(shí)質(zhì)上迷宮密封就是給氣體的流動以壓差阻力，從而減小氣體的通過量。  常用的迷宮密封用的較多的有以下幾種。  平滑形  見圖6-3，軸作成光軸，密封體上車有梳齒或者鑲嵌(qiàn)（釋義：以物嵌入）有齒片，結(jié)構(gòu)(簡單。          平滑形迷宮密封  曲折形  ，為了增加每個齒片的節(jié)流降壓效果(xiàoguǒ)，發(fā)展了曲折型的迷宮密封，密封效果比平滑形好。                     曲折形迷宮密封  臺階形  ，這種型式的密封效果也優(yōu)于平滑形，常用于葉輪（指裝有動葉的輪盤）輪蓋的密封，一般有3~5個密封齒。           
2）油膜密封，即浮環(huán)密封 
    浮環(huán)密封的原理(yuán lǐ)是靠高壓密封在浮環(huán)與軸套間形成的膜，產(chǎn)生節(jié)流降壓，阻止高壓側(cè)氣體流向低壓(Low pressure)側(cè)，浮環(huán)密封既能在環(huán)與軸的間隙中形成油膜，環(huán)本身又能自由徑向浮動。  靠高壓側(cè)的環(huán)叫高壓環(huán)，低壓側(cè)的環(huán)叫低壓環(huán)，這些環(huán)可以自由沿徑向浮動，但不能轉(zhuǎn)動，密封油壓力(pressure)通常比工藝氣壓力高0.5Kg/cm2 左右進(jìn)入密封室，一路經(jīng)高壓環(huán)和軸之間的間隙流向高壓側(cè)，在間隙中形成油膜，將高壓氣(Pressure)封住，另一路則由低壓環(huán)與軸之間的間隙流出，回到油箱，通常低壓環(huán)有好幾只，從而達(dá)到密封的目的。  浮環(huán)密封用鋼制成，端面鍍錫(xī)青銅，環(huán)的內(nèi)側(cè)澆有巴氏合金，以防軸與油環(huán)的短時間的接觸，巴氏合金作為耐磨材料。浮環(huán)密封可以做到完全不泄露，被廣泛(extensive)地用作壓縮(compression)機(jī)的軸封裝置。
3）機(jī)械(machinery)密封 
    機(jī)械密封裝置(Apparatus)有時用于小型壓縮機(jī)軸封上，壓縮機(jī)用的機(jī)械密封與一般泵用的機(jī)械密封的不同點(diǎn)，主要是轉(zhuǎn)速高，線速度大，PV值高，摩擦熱大和動平衡要求高等。昆山空壓機(jī)維修軸承跑外圈一般是因?yàn)榕浜系木炔粔蛞约巴馊Χㄎ环绞皆O(shè)計(jì)不合理造成的。并非所有機(jī)頭都按這個時間進(jìn)行，如果保養(yǎng)好的可以延后，保養(yǎng)差的則需要提前。 因此，在結(jié)構(gòu)(上一般將彈簧（huáng）及其加荷裝置設(shè)計(jì)成靜止式而且轉(zhuǎn)動零件的幾何形狀(shape)力求對稱，傳動方式不用銷子、鏈等，以減少不平衡質(zhì)量所引起的離心力的影響，同時從摩擦件和端面比壓來看，盡可能采取雙端面部分平衡型，其端面寬度要小，摩擦副材料的摩擦系數(shù)低，同時還應(yīng)加強(qiáng)冷卻(cooling)和潤滑，以便迅速導(dǎo)出密封面的摩擦熱。
4）干氣密封 
    隨著流體動壓機(jī)械(machinery)密封技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，其重要的一種密封型式螺旋槽面氣體動壓密封即干氣密封在石化行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。昆山空壓機(jī)維修是更換全部磨損的零件，空壓機(jī)轉(zhuǎn)1000個小時或一年后，要更換濾芯，在多灰塵地區(qū)，則更換時間間隔要縮短。濾清器維修時必須停機(jī)，檢查壓縮機(jī)所有部件，排除壓縮機(jī)所有故障。昆山空壓機(jī)維修軸承跑外圈一般是因?yàn)榕浜系木炔粔蛞约巴馊Χㄎ环绞皆O(shè)計(jì)不合理造成的。并非所有機(jī)頭都按這個時間進(jìn)行，如果保養(yǎng)好的可以延后，保養(yǎng)差的則需要提前。 相對于封油浮環(huán)密封干氣密封具有較多的優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行穩(wěn)定可靠易操作，輔助(Aid)系統(tǒng)(system)少，大大降低了操作人員維護(hù)(maintain)的工作量，密封消耗的只是少量的氮?dú)猓裙?jié)能又環(huán)保。  圖6-6所示為螺旋槽面干氣密封的示意圖。它由動環(huán)1、靜環(huán)2、彈簧4、O形環(huán)3、5、8，組裝套7及軸6組成。為動環(huán)表面精加工出螺紋槽而后 研磨、拋光的密封面。一般來講螺旋槽深度約2.5~10μm，密封環(huán)表面平行度要求很高，需小于1μm，螺旋槽形狀近似對數(shù)螺旋線。 如圖6-7示，當(dāng)動環(huán)旋轉(zhuǎn)(Rotating)時將密封用的氮?dú)庵芟蛭肼菪蹆?nèi)，由外徑朝向中心，徑向方向朝著密封堰流動，而密封堰起著阻擋氣體流向中心的作用，于是氣體被壓縮引起壓力升高，此氣體膜層壓力圖謀推開密封， 形成要求的氣膜。此平衡間隙或膜厚h典型值為3μm。這樣，被密封氣體壓力和彈簧力與氣體膜層壓力配合好，使氣膜具有良好的彈性既氣膜剛度高，形成穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)并防止密封面相互接觸，同時具有良好剛度的氮?dú)饽た捎行У淖柚贡唤橘|(zhì)的泄漏。 干氣密封作用力情況(Condition)見在正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下該密封的閉合力（彈簧和氣體作用力）等于開啟力（氣膜作用力），當(dāng)受到外力干擾，間隙減小，則氣體剪切率增大，螺旋槽開啟間隙的效能增加，開啟力大于閉合力，恢復(fù)到原間隙，若受到外擾間隙增大，則間隙內(nèi)膜壓下降，開啟力小于閉合力，密封面合攏恢復(fù)到原間隙 。
軸承  離心式壓縮機(jī)有徑向軸承和推力軸承徑向軸承為滑動軸承，它的作用是支持轉(zhuǎn)子使之高速運(yùn)轉(zhuǎn)(Operation)，止推軸承則承受轉(zhuǎn)子上剩余軸向力，限制轉(zhuǎn)子的軸向竄動，保持轉(zhuǎn)子在氣缸中的軸向位置（position )。
     
　　(1)徑向軸承  徑向軸承主要有軸承座、軸承蓋、上下兩半軸瓦等組成  軸承座：是用來放置軸瓦的，可以與氣缸鑄在共同，也可以單獨(dú)鑄成后支持在機(jī)座上，轉(zhuǎn)子加給軸承的作用力最終都要通過(tōng guò)它直接或間接地傳給機(jī)座和基礎(chǔ)。 軸承蓋：蓋在軸瓦上，并與軸瓦保持一定的緊力，以防止軸承跳動，軸承蓋用螺栓緊固在軸承座上。  軸瓦：用來直接支承軸頸，軸瓦圓表面澆巴氏合金，由于其減摩性好，塑性高，易于澆注和跑合，在高壓壓縮(compression)機(jī)中廣泛(extensive)采用。在實(shí)際中，為了裝卸方便，軸瓦通常是制成上下兩半，并用螺栓緊固，目前使用(use)巴氏合金厚度通常在1~2mm。 軸瓦在軸承座中的放置有兩種：一種是軸瓦固定不動，另一種是活動的，即在軸瓦背面有一個球面，可以在運(yùn)動中隨著主軸撓度的變化自動調(diào)節(jié)軸瓦的位置（position )，使軸瓦沿整個長度(length)方向(direction)受力均勻（jūn yún)。  潤滑油從軸承側(cè)表面的油孔進(jìn)入軸承，在進(jìn)入軸承的油路上，安裝一個節(jié)流孔板，借助于節(jié)流孔板直徑的改變，就可以調(diào)節(jié)進(jìn)入軸承油量的多少，在軸瓦的上半部內(nèi)有環(huán)狀油槽，這樣使得潤滑油能更好地循環(huán)，并對軸頸進(jìn)行冷卻(cooling)。
    
　　(2)推力軸承  推力軸承與徑向軸承一樣，也是分上下兩半，中分面有定位銷，并用螺栓(組成:頭部和螺桿組成)連接，球面殼體與球面座間用定位套筒，防止相對轉(zhuǎn)動，由于是球面支承或可根據(jù)軸撓曲程度而自動調(diào)節(jié)(adjust)，推力軸承與推力盤一起作用，安裝在軸上的推力盤隨著軸轉(zhuǎn)動，把軸傳來的推力壓在若干塊靜止的推力塊上，在推力塊工作面上也澆鑄一層巴氏合金(alloy)，推力塊厚度偏差小于0.01~0.02mm。  高壓壓縮機(jī)中廣泛采用米切爾式推力軸承和金斯泊雷式軸承 高壓壓縮機(jī)在正常工作時，軸向力總是指向低壓端，承受這個軸向力的推力塊稱為主推力塊。在壓縮機(jī)起動時，由于氣流的沖力方向(direction)指向高壓端，這個力使軸向高壓端竄動，為了防止軸向高壓端竄動，設(shè)置了另外的推力塊，這種推力塊在主推力塊的對面，稱為副推力塊。  推力盤與推力塊之間留有一定的間隙，以利于油膜的形成，此間隙一般在0.25 ~0.35mm以內(nèi),最主要的是間隙的最大值應(yīng)當(dāng)小于固定元件與轉(zhuǎn)動元件之間的最小軸向間隙,這樣才能避免動、靜件相碰。 潤滑(lubricating)油從球面下部進(jìn)油口進(jìn)入球面殼體，再分兩路，一路經(jīng)中分面進(jìn)入徑向軸承，另一路經(jīng)兩組斜孔通向推力軸承，進(jìn)推力軸承的油一部分進(jìn)入主推力塊，另一部分進(jìn)入副推力塊。