郜（gào）豔玲

（中航（háng）工業東安發動機（集團）有限公司）

　　摘　要：通過旋（xuán）轉設備密封結構（gòu）及密封效果的對比和對磁力密封原理、結構的分析，結合磁力密封的應（yīng）用狀（zhuàng）況，介（jiè）紹其良好的密（mì）封效果和對傳統（tǒng）密封的改造方案，並指出（chū）其良好的推廣應（yīng）用前景。

　　關鍵詞：泄漏；磁力密封；邊界潤滑；應用

　　0　引言（yán）

　　在（zài）中航工業東安發動機（集團）有限公（gōng）司（sī）過去生產過程中，由於傳統密（mì）封技術的固有特點和存在的缺陷，旋轉設備回轉（zhuǎn）泄漏一直是一大（dà）難題。隨著生（shēng）產規模的日益擴大和對密封要求的逐步提高，這種（zhǒng）傳統密封技術已很難滿足日益苛刻的工作環境、化（huà）學作用（yòng）和動態運（yùn）行條件的要（yào）求，往往導致旋轉設備泄漏和早期（qī）失效。設備泄漏不但影響設備的（de）正常工（gōng）作，降低了設備的使（shǐ）用壽命（mìng），而且也造成了環境的嚴重汙染。因此，改變傳統（tǒng）密封型式，采用先進的密（mì）封技術，節約能源，降低汙染，提（tí）高（gāo）效率（lǜ），是中航工業東安發動機（集團）有限公司設計所需研究和解決（jué）的（de）課題。以下介紹一種革新（xīn）式密封技術———磁力密封技術的特點和原理以及該項技（jì）術在中航工業東安發動機（集團）有限公司的成功性應用。

　　1　傳統旋轉密封技術的比較分析

　　傳統的旋轉密封技術主要有骨架油封、迷宮密封，傳統（tǒng）機械密封，根據其自身（shēn）特點，我們（men）可作有缺點比較分析如下：

　　1.1骨架油封：短期性價比高，但長期運行綜合費（fèi）用很高；使用（yòng）壽命短（3000h）；泄漏（lòu）率高；線速度低；磨損軸頸；潤滑油易流失（shī）或汙染。因此，在長期連續性作業的工況下，不宜采用。

　　1.2迷宮密封：較骨（gǔ）架油（yóu）封先進，性能較好，無接觸；密封結構及設備線速度與介質粘度關係較大（dà）；軸向漏油情況仍然存在，不能用（yòng）於需垂直密封的工況條件。長期使用，油品泄漏量仍（réng）然較大，對環境汙染及油品消耗都較難（nán）控製。

　　1.3傳統機（jī）械（xiè）密封：密封性好；使用壽命長；不需要經常調整；消耗（hào）的（de）磨擦功率少；軸或軸套基本不受損；對旋轉軸的振動（dòng）、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不（bú）敏感，浮動性好；安全可靠、運轉（zhuǎn）周期長；適用範圍（wéi）廣。但是具（jù）有一定（dìng）缺點：結構複雜，裝配精度要求（qiú）高；更換不方便；排（pái）除故障不方便；價格昂貴。

　　2　磁力密封（fēng）的結構（gòu）特點

　　磁（cí）力密封由三（sān）部分組成：部分為靜密封麵（miàn），它表麵光（guāng）滑，熱穩定性（xìng）強，環嵌在一個磁性的不鏽鋼合金接合蓋裏；第二（èr）部分為動密封麵，主要材料為耐磨，潤滑性良好的碳和石墨，它環嵌在（zài）具用（yòng）磁性元件的合金裏，動密封麵采用浮動式設計，可在磁力的作用下長期與靜環保持緊密貼合而不必人（rén）工調整；第三部分為O型圈，其作用是對軸與（yǔ）動環的（de）接合麵進（jìn）行密封，材質為經過特殊處理（lǐ）過的（de）聚四氟橡膠。

　　3　磁力機械密封的原理分析

　　造成泄漏的原因主要有兩方麵：一是密封麵上有間隙；二是密封兩側有壓力差。

　　磁力密封所以（yǐ）能成為一種先進（jìn）的密封結構，Z主要的是因為該密封在設計理念上繼承了機械密封的設計原理（lǐ）並（bìng）簡化其結構、完善其功能。磁力（lì）密（mì）封具有長久的使用壽命（mìng）的原（yuán）因主要是在密封端麵間維持一（yī）個極薄的（de）油膜以避免端麵間的幹磨擦，綜合考慮磨損與泄漏的影響，磁力密封的Z佳端麵潤滑狀態是邊界潤滑狀態。在正常情況下，磁力密封都在邊（biān）界潤滑（huá）狀態下工作。磨擦副端麵處於邊界潤滑狀（zhuàng）態工作，相對於幹磨擦（cā）來說，邊界磨擦具有較低的磨擦係數（shù），能有效的減（jiǎn）少端（duān）麵磨損、延長使用壽命，而摩擦副端麵形成液體潤滑會造成泄漏。建立磁力密封（fēng）的端麵流體（tǐ）潤滑是提高使用壽命與（yǔ）解決端麵磨擦（cā）-磨損矛盾的一個有效方（fāng）法。磁力密封建（jiàn）立磨擦副端麵流體潤滑的方法是利（lì）用動環（huán）與靜環（huán）之間適當的引力並在摩擦副端（duān）麵回轉的流體動力作用下產生潤滑膜，形成流體動壓（yā）液（yè）膜，並且避免形成液（yè）體潤滑。

　　此外，磁力密封的永磁體使動環和靜環結合在（zài）一起，根據不同工況，采用不同規格的永磁體，形成適當的引力，使密（mì）封端麵間形成的壓力合力大於密封端麵兩側的壓力差，從而形成密封端麵間良好的密封性能（néng）。

　　4　傳統油封改進方案

　　傳統油（yóu）封結構（gòu）如圖1所（suǒ）示。根據磁力密封安裝要求，對（duì）軸承座端（duān）蓋進行簡單改造即可應用。改（gǎi）造後的端蓋見圖2。其加工尺寸根據動靜環的（de）實際尺寸確定，考慮到動環與端蓋之間應有較大間（jiān）隙，靜環與端蓋應為過盈配合，靜環（huán）的（de）嵌入深（shēn）度應大於靜（jìng）環寬度的2/3，圖中尺寸D、B分別為靜環外徑（jìng）、寬度的實際尺寸，d為動環（huán）外徑的實際尺寸，Ф為軸的直徑實（shí）際尺（chǐ）寸。端蓋加工後即可進行油封安裝。安（ān）裝步驟：①事先在靜環與端蓋的接合麵均勻塗抹一層密封膠，防止（zhǐ）泄漏，將靜環裝入端蓋（gài）（具有耐磨材料的一端向內）。②清理主軸手刺、汙垢，使表麵光滑、清潔；③清理動靜（jìng）環接合表麵，使之保持清潔；④把動環從軸端推至適當位置（具有耐磨材料的一端（duān）向外），要求推（tuī）入時保持平直，且不能繞軸轉動避免（miǎn）損傷O型圈；⑤裝入（rù）端蓋，保持靜環和動環緊密貼合；⑥檢（jiǎn）查動靜環貼合情況，有無雜質及間隙（xì），同時檢查其同軸度，是否（fǒu）有較（jiào）大誤差；⑦調整動靜環（huán）貼合（hé）間隙及同軸度；⑧推動端蓋及動靜環就位並進行固（gù）定安裝。

　　5　實際使用效果分析

　　在中航工業東安發動機（集團）有限公司生產的某型發動機上現有兩種規格各兩套磁力端（duān）麵密封裝置，分別應用（yòng）於附件機匣的（de）飛附輸出（chū）軸、離心通風（fēng）器軸、主泵（bèng）軸（zhóu）和噴口油源（yuán）泵（bèng）軸。而原型發動機附件機匣大多采用骨架皮碗油封，壽命短，對軸的磨損十分嚴重，使用效果不理想（xiǎng）。經比較（jiào）之（zhī）後，在（zài）該型發（fā）動機國產化後，在附件機匣上采用了磁力密封，克服了以往因橡（xiàng）膠骨架油封磨損軸、易老化、更（gèng）換頻繁的缺點。該磁力密封占用空間小、結構緊湊，安裝簡單（dān），運行狀（zhuàng）況穩定可靠，實現了（le）密（mì）封壽命、軸承壽命、潤滑壽命（mìng）、節約了運行成本和維修費用，也改善了生產現場環境。

　　6　結（jié）論

　　新型機械（xiè）密封—磁力密封，繼承（chéng）了機械密封的工作原理（lǐ），並采用浮動設計，選（xuǎn）用了（le）先進的材料，獨特的設計結構，占用極（jí）少安裝空間，密封效果極佳，有效的防止泄漏，減少了能（néng）源損失。特別是磁力密封針對於對傳統骨架油封和迷（mí）宮密封進行的改造（zào），使用效果（guǒ）尤為突出，為中航（háng）工業東安發動機（jī）（集（jí）團）有限公司的節能降耗和確保（bǎo）設備的安全運行提供（gòng）了可（kě）靠保證。
 

 來源：《中小企業管理與科技》2010年第27期