高壓壓縮機中密封效果和種類(lèi)徑向軸承

高壓壓縮機中密封種類(lèi)很多，常用的有以下幾種：
1）迷宮密封
     迷宮密封(seal)目前是高壓壓縮機用得較為普遍的密封裝置，用于壓縮機的外密封和內密封迷宮密封的氣體(gas)流動(dòng)，當氣體流過(guò)梳齒形迷宮密封片的間隙時(shí)，氣體經(jīng)歷了一個(gè)膨脹過(guò)程，壓力從P1降至右端的P2，這種膨脹過(guò)程是逐步（step by step)完成的，當氣體從密封片的間隙進(jìn)入密封腔時(shí)，由于截面積的突然擴大，氣流形成很強的旋渦，使得速度幾乎完全消失，密封面兩側的氣體存在著(zhù)壓差，密封腔內的 壓力和間隙處的壓力一樣，按照氣體膨脹的規律來(lái)看，隨著(zhù)氣體壓力的下降，速度應該增加(increase)，溫度應該下降，但是由于氣體在狹小縫隙內的流動(dòng)是屬于節流性質(zhì)的，此時(shí)氣體由于壓降而獲得的動(dòng)能在密封腔中完全損失掉，而轉化為無(wú)用的熱能，這部分熱能轉過(guò)來(lái)又加熱氣體，從而使得瞬間剛剛隨著(zhù)壓力降落下去的溫度又上升起來(lái)，恢復到壓力沒(méi)有降低（reduce)時(shí)的溫度，氣流經(jīng)過(guò)隨后的每一個(gè)密封片和空腔就重復（repeat)一次上面的過(guò)程，一直到壓力P2為止。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，使兩個(gè)轉子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。昆山空壓機保養是回轉式連續氣流壓縮機，在其中高速旋轉的葉片使通過(guò)它的氣體加速，從而將速度能轉化為壓力。這種轉化部分發(fā)生在旋轉葉片上，部分發(fā)生在固定的擴壓器或回流器擋板上。由此可見(jiàn)迷宮密封是利用節流原理，當氣體每經(jīng)過(guò)一個(gè)齒片，壓力就有一次下降，經(jīng)過(guò)一定數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(dòng)以壓差阻力，從而減小氣體的通過(guò)量。  常用的迷宮密封用的較多的有以下幾種。  平滑形  見(jiàn)圖6-3，軸作成光軸，密封體上車(chē)有梳齒或者鑲嵌(qiàn)（釋義：以物嵌入）有齒片，結構(簡(jiǎn)單。          平滑形迷宮密封  曲折形  ，為了增加每個(gè)齒片的節流降壓效果(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(dòng)葉的輪盤(pán)）輪蓋的密封，一般有3~5個(gè)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)生節流降壓，阻止高壓側氣體流向低壓(Low pressure)側，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(dòng)。  靠高壓側的環(huán)叫高壓環(huán)，低壓側的環(huán)叫低壓環(huán)，這些環(huán)可以自由沿徑向浮動(dòng)，但不能轉動(dòng)，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，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)的內側澆有巴氏合金，以防軸與油環(huán)的短時(shí)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)機的軸封裝置。
3）機械(machinery)密封 
    機械密封裝置(Apparatus)有時(shí)用于小型壓縮機軸封上，壓縮機用的機械密封與一般泵用的機械密封的不同點(diǎn)，主要是轉速高，線(xiàn)速度大，PV值高，摩擦熱大和動(dòng)平衡要求高等。昆山空壓機維修軸承跑外圈一般是因為配合的精度不夠以及外圈定位方式設計不合理造成的。并非所有機頭都按這個(gè)時(shí)間進(jìn)行，如果保養好的可以延后，保養差的則需要提前。 因此，在結構(上一般將彈簧（huáng）及其加荷裝置設計成靜止式而且轉動(dòng)零件的幾何形狀(shape)力求對稱(chēng)，傳動(dòng)方式不用銷(xiāo)子、鏈等，以減少不平衡質(zhì)量所引起的離心力的影響，同時(shí)從摩擦件和端面比壓來(lái)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低，同時(shí)還應加強冷卻(cooling)和潤滑，以便迅速導出密封面的摩擦熱。
4）干氣密封 
    隨著(zhù)流體動(dòng)壓機械(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(dòng)壓密封即干氣密封在石化行業(yè)得到了廣泛的應用。昆山空壓機維修是更換全部磨損的零件，空壓機轉1000個(gè)小時(shí)或一年后，要更換濾芯，在多灰塵地區，則更換時(shí)間間隔要縮短。濾清器維修時(shí)必須停機，檢查壓縮機所有部件，排除壓縮機所有故障。昆山空壓機維修軸承跑外圈一般是因為配合的精度不夠以及外圈定位方式設計不合理造成的。并非所有機頭都按這個(gè)時(shí)間進(jìn)行，如果保養好的可以延后，保養差的則需要提前。 相對于封油浮環(huán)密封干氣密封具有較多的優(yōu)點(diǎn)：運行穩定可靠易操作，輔助(Aid)系統(system)少，大大降低了操作人員維護(maintain)的工作量，密封消耗的只是少量的氮氣，既節能又環(huán)保。  圖6-6所示為螺旋槽面干氣密封的示意圖。它由動(dòng)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(dòng)環(huán)表面精加工出螺紋槽而后 研磨、拋光的密封面。一般來(lái)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螺旋線(xiàn)。 如圖6-7示，當動(dòng)環(huán)旋轉(Rotating)時(shí)將密封用的氮氣周向吸入螺旋槽內，由外徑朝向中心，徑向方向朝著(zhù)密封堰流動(dòng)，而密封堰起著(zhù)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(kāi)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，形成穩定的運轉并防止密封面相互接觸，同時(shí)具有良好剛度的氮氣膜可有效的阻止被介質(zhì)的泄漏。 干氣密封作用力情況(Condition)見(jiàn)在正常運轉條件下該密封的閉合力（彈簧和氣體作用力）等于開(kāi)啟力（氣膜作用力），當受到外力干擾，間隙減小，則氣體剪切率增大，螺旋槽開(kāi)啟間隙的效能增加，開(kāi)啟力大于閉合力，恢復到原間隙，若受到外擾間隙增大，則間隙內膜壓下降，開(kāi)啟力小于閉合力，密封面合攏恢復到原間隙 。
軸承  離心式壓縮機有徑向軸承和推力軸承徑向軸承為滑動(dòng)軸承，它的作用是支持轉子使之高速運轉(Operation)，止推軸承則承受轉子上剩余軸向力，限制轉子的軸向竄動(dòng)，保持轉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(lái)放置軸瓦的，可以與氣缸鑄在共同，也可以單獨鑄成后支持在機座上，轉子加給軸承的作用力最終都要通過(guò)(tōng guò)它直接或間接地傳給機座和基礎。 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(dòng)，軸承蓋用螺栓緊固在軸承座上。  軸瓦：用來(lái)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(dòng)，另一種是活動(dòng)的，即在軸瓦背面有一個(gè)球面，可以在運動(dòng)中隨著(zhù)主軸撓度的變化自動(dòng)調節軸瓦的位置（position )，使軸瓦沿整個(gè)長(cháng)度(length)方向(direction)受力均勻（jūn yún)。  潤滑油從軸承側表面的油孔進(jìn)入軸承，在進(jìn)入軸承的油路上，安裝一個(gè)節流孔板，借助于節流孔板直徑的改變，就可以調節進(jìn)入軸承油量的多少，在軸瓦的上半部?jì)扔协h(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(xiāo)，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，防止相對轉動(dòng)，由于是球面支承或可根據軸撓曲程度而自動(dòng)調節(adjust)，推力軸承與推力盤(pán)一起作用，安裝在軸上的推力盤(pán)隨著(zhù)軸轉動(dòng)，把軸傳來(lái)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 高壓壓縮機在正常工作時(shí)，軸向力總是指向低壓端，承受這個(gè)軸向力的推力塊稱(chēng)為主推力塊。在壓縮機起動(dòng)時(shí)，由于氣流的沖力方向(direction)指向高壓端，這個(gè)力使軸向高壓端竄動(dòng)，為了防止軸向高壓端竄動(dòng)，設置了另外的推力塊，這種推力塊在主推力塊的對面，稱(chēng)為副推力塊。  推力盤(pán)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?xún)?最主要的是間隙的最大值應當小于固定元件與轉動(dòng)元件之間的最小軸向間隙,這樣才能避免動(dòng)、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。