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图(1)流体通过迷宫产生节流效应
由于迷宫密封的转子和机壳间存在间隙,无固体接触,毋须润滑,并允许有热膨胀,适应高温、高压、高转速频率的场合,这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机的轴端和各级间的密封,其他的动密封的前置密封。
迷宫密封的常见形式
理想的迷宫流道模型,它是由一个个环形齿隙和齿间空腔串联而成的。实际设计的迷宫密封有各种形式,如图(2)所示。
图(2) 迷宫密封的常见形式
迷宫结构的密封效果
由于风电齿轮箱的润滑油是液态流体,润滑油经过迷宫结构时,主要受摩阻效应和流束收缩效应影响。
摩阻效应是指泄漏液体在迷宫中流动时,因液体粘性而产生的摩擦,使流速减慢流量(泄漏量)减少。简单说来,流体沿流道的沿程摩擦和局部磨阻构成了磨阻效应,前者与通道的长度和截面形状有关,后者与迷宫的弯曲数和几何形状有关。一般是:在流道截面一定的情况下,当流道长、拐弯急、齿顶尖时,压差损失显著,泄漏量减小。
流束收缩效应是指流体通过迷宫缝口,会因惯性的影响而产生收缩,流束的截面减小,主要受缝口面积影响。
因此,要想达到良好的密封效果,迷宫密封结构应设计合理的环齿密封,使得液体经过的迷宫满足缝口小、流道长、拐弯急、齿顶尖的特点。
其他影响因素
风电齿轮箱的轴端密封的实际密封效果不仅与密封结构相关,还与润滑油量、油压、回油结构以及内外腔气压差等相关。因此,为保证齿轮箱的轴端密封,除了应设计良好的密封结构,还应控制合适的油量和油压、保证润滑油回油通道顺畅、采用合适的装置平衡内外腔气压等。
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