陆雪梅

（江苏金通灵流体机械科技股份有限公司，江苏南通　226000）

　　摘　要：介绍了迷宫密封的机理及其采用的型式，阐述了其制作工艺，并对其进行了改进，指出了改进效果。

　　关键词：迷宫密封；应用；工艺；改进

　　1　迷宫密封的密封机理

　　流体通过迷宫产生阻力并使其流量减少的机能称为“迷宫效应”。对气体而言，有流体力学效应，其中包括摩阻效应、流速收缩效应，还有热力学效应，即气体在迷宫中因压缩或者膨胀而产生的热转换。此外，还有“透气效应”等。迷宫效应是这些效应的综合反应。

　　为说明迷宫密封装置的密封原理，我们首先对气体在密封中的流动状态进行分析。当气体流过密封齿与轴表面构成的间隙时，气流受到一次节流作用，气流的压力和温度下降，而流速增加。经过间隙之后，进入两密封齿形成的较大空腔，如图1所示。气体在这一空腔，容积增加、速度下降，并形成漩涡流动，产生一定的热能。气体每经过一次间隙和空腔，气流就受到一次节流和扩容作用。随着气体流经间隙和空腔数量的增多以及间隙值的减小，气体的流速和压降越来越大，待压力降至近似背压时，气体不再继续外流，从而实现了气体的密封。

　　2　迷宫密封的具体应用

　　多级鼓风机、煤气风机的级间和轴端密封常采用如图2所示的几种型式。

　　一般来说，a、b、c三种密封型式的密封材料选用铝板材料，d型式密封材料选用巴氏合金材料。

　　3　一般制作工艺

　　（1）加工工艺。上述几种类型的密封型式，一般均可采用整体加工，然后沿中分面线切割剖分，然后进行组装。

　　（2）存在的问题。对于小尺寸迷宫密封，按照整体加工的方法进行制作较容易实现，但对于尺寸较大的密封加工难度就相对较大；线切割时中分面对中性有误差，安装时密封环中分面处有高低不平现象；对于较大直径的密封环而言，整体下料制作材料利用率较低。

　　4　制作工艺改进

　　相对而言，镶嵌式密封尺寸较大、数量较多，同时密封环较薄，不易加工。针对此特点，我们在工艺方法上进行了改进和调整，工艺步骤如下：

　　（1）将整体圆环形下料该为下料成直条状；（2）设计工装将直条弯曲卷制成半环形；（3）将半环形密封环镶嵌入密封体中；（4）进行整体机加工。

　　卷制工装如图3所示。

　　在制作加工时还需注意的具体细节有：

　　（1）下料时直条长度应略大于圆弧半个弧长，以方便卷制。（2）工装设计时应考虑材料的卷制回弹量。（3）将半环形密封环镶嵌入密封体中时应考虑密封环与密封体的固定，使其在车加工时不至于相对位置变动。可以打上样冲眼让其咬合，或者镶嵌好后使用502胶水进行粘胶。（4）整体机加工时应先用刀背面或小圆柱体将密封环扶正，以保证加工的倒角匀称美观。

　　5　改进成效

　　5.1节约了生产成本

　　现以外径φ370、内孔φ330密封环为例，圆环形下料面积113411mm²，而直条下料面积28990mm²，圆形料耗料是直条料的近4倍。

　　5.2减小了加工难度

　　薄壁圆环相对较难加工，加工后再镶嵌进去也是一个问题，而直条卷制镶嵌后再加工相对刚性大、加工较方便。

　　5.3提高了产品质量

　　通过改进，保证了密封环与密封体的同轴度，提高外观质量，消除了中分面错边、齿形不匀称等现象。

　　6　结语

　　针对迷宫密封的特点，通过设计工装、改进工艺，克服和解决了镶嵌型迷宫密封下料成本大、过程加工不方便等一些问题，提高了产品质量，达到了工艺改进的目的。

来源：《现代商贸工业》2015年第24期