螺旋密封

设计要点

说　　明

赶

油

方

向

对于螺旋密封的赶油方向要特别注意，若把方向搞错，则不但不能密封，相反，却把液体赶向漏出方向，使得泄漏量大为增加

图中表明了螺旋密封的赶油方向。设轴的旋转方向 n 从右向左看为顺时针方向。如欲使赶油方向向左，当螺纹加工于轴 1 上时，则应为左螺纹；当螺纹加工于壳体 2 的孔内时，则螺纹方向应与前者相反，为右螺纹

密

封

间

隙

螺旋密封的间隙愈小，对密封愈有利。如果间隙大，则液体介质不能同时附着于轴与孔的表面上。若液体介质仅附着于孔壁而与轴分离，则螺旋密封不起赶油作用，即密封无效

为了尽可能减小此间隙，但又避免轴碰到壳体的孔壁而磨坏，在壳体的内孔表面涂一层石墨，这样万一轴变形而碰到壳体孔壁时，将仅仅刮下一些石墨，而不致产生金属接触摩擦

通常，间隙c＝(0.6/1000~2.6/1000)d，或取c＝0.2mm，d为密封轴径

螺

纹

型

式

螺纹型式：有普通三角形螺纹、锯齿形螺纹、梯形螺纹、半圆形螺纹、矩形螺纹。螺纹的头数可以是单头，或多头，但对于转速较低的螺旋密封，最好选用多头螺纹

从提高密封压力角度考虑，选用三角形螺纹最好，梯形螺纹中等，矩形螺纹最差

从提高输油量角度考虑，选用梯形螺纹最好，三角形螺纹中等，矩形螺纹最差，但因矩形螺纹加工方便，所以应用仍较广

矩

形

螺

纹

尺

寸

轴直径/mm

10~18

＞18~30

＞30~50

＞50~80

＞80~120

直径间隙/mm

0.045~0.094

0.060~0.118

0.075~0.142

0. 095~0.175

0.120~0.210

螺距/mm

3.5

7，10

7，10

10

16，24

螺纹头数

1

2

2

3

4

螺纹槽宽/mm

1

1

1.5，2

1.5

2

螺纹槽深/mm

0.5

0.5

1.0

1.0

1.0

矩

形

螺

纹

槽

参

数

螺旋角α：加大α角，能使密封浸油长度减小。当α＝15°39′时，浸油长度最小，如果螺旋角继续加大，浸油长度反而加大，所以一般选α＝7°~15°39′

螺纹槽形状比w：对螺纹槽中液体流动情况有影响。为了保证层流状态，螺纹形状比w不小于4

相对螺纹槽宽比u：u值大，使密封浸油长度加大，对密封不利，一般取u＝0.5或u＝0.8

相对螺纹槽深v：一般取v＝4~8

当u＝0.5，α＝8°41′，v＝５时，消耗功率最小，但随α增大或减小，消耗功率增大

当u＝0.5，α＝15°39′，v＝4时，密封浸油长度最小，但α＞15°39′时，浸油长度增大

输送油品的离心泵选取u＝0.5、v＝4、α＝15°39′较为合适

密封轴

线速度

在一定速度范围内，加大线速度能提高密封性能或减小密封浸油长度，但超过一定速度时，密封发热，使温度升高；由于轴的搅动，大气中的空气混入，降低密封性能，所以螺旋密封宜使用在线速度小于24m/s的场合

轴与轴孔

的偏心

当偏心量微小时，对密封液层流状态影响不大；但偏心量较大时，螺纹与孔之间的间隙一边会很宽，另一边会很窄，造成流动阻力不同，泄漏会在宽间隙一侧产生，同时会降低密封的使用寿命

密封压差

密封压差主要由被密封介质压力决定。如果密封液就是机内被密封介质，则密封压差等于机内被密封介质压力与大气压力之差；如果被密封介质为气体，其压力为p₁，则密封液压力p₂应略高于p₁，密封压差Δp＝p₂-p₁，通常取Δp≈0.05~0.1MPa；如果机内为负压，则p₂应略高于大气压力

密封液

密封气体时，密封液的选择是很重要的。它应满足下列要求：密封液对被密封的气体必须是稳定的；密封液有较大的黏度和较平坦的黏度-温度曲线，必要时需设有冷却措施；密封液有较大的热导率、表面张力；密封液有较低的饱和蒸气压，对真空密封尤为重要；对被密封气体有较小的溶解度

停车密封

由于螺旋密封在低速和静止状态不能起密封作用，故设计既简单又可靠的停车密封是很重要的。停车密封有多种，如皮碗、骨架油封、滑阀式、端面式等

回

油

结

构

(a)

(b)

1—轴；

2—螺纹衬套；

3—壳体

1—轴；

2—轴承；

3—螺旋密封件；

4—螺母；

5—密封盖；

6—壳体

螺旋密封中部设置回油路。用在螺旋密封的长度较长的情况。图a是在螺纹衬套2的中部有环槽，通向回油孔。图b是将螺纹衬套分为两部分，两部分之间有很大的回油空间，以便回油，使密封效果更好

垂直轴的螺旋密封。螺旋密封件3有内、外螺纹，内螺纹将漏出的润滑脂往下赶回，外螺纹将润滑脂往上赶回，最后把润滑脂赶回到密封盖5与轴承之间的空间中