進口軸承機械密封設計中的選型

進口軸承機械密封結構型式的選擇是設計環節中的重要步驟，必須先進行調查：①工作參數—介質壓力、溫度、軸徑和轉速。②介質特性—濃度、粘度、腐蝕性、有無固體顆粒及纖維雜質，是否易汽化或結晶等。③主機工作特點與環境條件—連續或間歇操作；主機安裝在室內或露天；周圍氣氛性質及氣溫變化等。④ 主機對密封的允許泄漏量、泄漏方向（內漏或外漏）要求；壽命及可靠性要求。⑤ 主機對密封結構尺寸的限制。⑥操作及生產工藝的穩定性。

　　1 根據工作參數p、v、t選型

　　這里p是指密封腔處的介質壓力，根據p值的大小可以初步確定是否選擇平衡式的結構以及平衡程度。NSK軸承對于介質粘度高、潤滑性好的，p≤0.8MPa，或低粘度、潤滑性較差的介質，p≤0.5MPa時，通常選用非平衡式結構。p值超過上述范圍時，應考慮選用平衡式結構。當p＞15MPa時，一般單端面平衡式結構很難達到密封要求，此時可選用串聯式多端面密封。

　　υ是指密封面平均直徑的圓周速度，根據υ值的大小確定彈性元件是否隨軸旋轉，即采用彈簧旋轉式或彈簧靜止式結構，一般υ＜20～30m/s的可采用彈簧旋轉式，速度更高的條件下，由于旋轉件的不平衡質量易引起強烈振動，最好采用彈簧靜止式結構。若p和υ的值都高時，可考慮選用流體動壓式結構。

　　t是指密封腔內的介質溫度，FAG軸承根據t的大小確定輔助密封圈的材質、密封面的冷卻方法及其輔助系統。溫度t在0～80℃范圍內，輔助密封圈通常選用丁腈橡膠O形密封圈；-50℃≤t＜150℃，根據介質腐蝕性強弱，可選用氟橡膠、硅橡膠或聚四氟乙烯成型填料密封圈：溫度＜-50或t≥150℃時，橡膠和聚四氟乙烯會產生低溫脆裂或高溫老化，此時可采用金屬波紋管結構。介質濁度高于80℃時，在密封領域中通常就要按高溫來考慮，此時必須采取相應的冷卻措施。

　　2 根據介質特性選型

　　腐蝕性較弱的介質，通常選用內置式機械密封，SKF軸承其端面受力狀態和介質泄漏方向都比外置式合理。對于強腐蝕性介質，由于彈簧選材較困難，可選用外置式或聚四氟乙烯波紋管式機械密封，但一般只適用p≤0.2～0.3MPa的范圍內。

　　易結晶、易凝固和高粘度的介質，應采用大彈簧旋轉式結構。因為小彈簧容易被固體物堵塞，高粘度介質會使小彈簧軸向補償移動受阻。

　　易燃、易爆、有毒介質，為了保證介質不外漏，應該采用有封液（隔離液）的雙端面結構。

　　按上述工作參數和介質特性選定的結構往往只是一個初步方案，INA軸承最終確定還必須考慮主機的特征和對密封的某些特殊要求。例如，火箭發動機的密封壽命只需幾分鐘，但要求短時間內絕對不漏。艦船上的主機有時為了獲得更有效的空間，對密封的尺寸和安裝位置往往提出十分苛刻的要求，又如潛艇上的排水泵，在潛艇沉浮過程中，壓力變化幅度很大等。在這些情況下，就不能按常規選擇標準結構，而必須對具體工況作特殊設計，同時采取必要的輔助措施。