迷宫式密(mi)封的(de)调(diao)节(jie)阀(fa)，什么是迷宫(gong)密封                                                                                                         

迷宫(gong)密封是(shi)在转(zhuan)轴(zhou)周(zhou)围(wei)设若干(gan)个依次排列的(de)环行(xing)密封齿(chi)，齿(chi)与齿之(zhi)间(jian)形成(cheng)一系列截(jie)流间(jian)隙(xi)与膨(peng)胀空腔(qiang)，被密封介(jie)质(zhi)在(zai)通过(guo)曲(qu)折(zhe)迷(mi)宫的(de)间(jian)隙时(shi)产(chan)生节流(liu)效(xiao)应(ying)而(er)达到阻(zu)漏的(de)目(mu)的(de)。

由于(yu)迷(mi)宫密(mi)封的转(zhuan)子(zi)和(he)机(ji)壳间(jian)存(cun)在(zai)间(jian)隙，无固体接触(chu)，毋(wu)须(xu)润滑(hua)，并(bing)允许(xu)有(you)热(re)膨胀(zhang)，适(shi)应(ying)高(gao)温、高压(ya)、高转(zhuan)速(su)频率(lv)的场合(he)，这种密封(feng)形(xing)式被广泛用(yong)于汽(qi)轮机、燃(ran)汽轮(lun)机(ji)、压缩(suo)机(ji)、鼓(gu)风(feng)机(ji)的轴端和的级(ji)间的密(mi)封，其(qi)他(ta)的(de)动密封的前置密(mi)封(feng)。

德(de)国沃(wo)德WODE进(jin)口电(dian)动(dong)、气动高(gao)压迷(mi)宫调(diao)节(jie)阀又称(cheng)抗(kang)气蚀(shi)、低噪(zao)声、高压差调节(jie)阀(fa)、同时是一种压(ya)力(li)平衡式(shi)的(de)调节(jie)阀，阀(fa)结构紧(jin)凑(cou)，可调范(fan)围广(guang)。调(diao)节阀的(de)泄(xie)漏量(liang)符(fu)合ANSI B16.104标(biao)准(zhun)。调节阀(fa)配(pei)用电动(dong)执(zhi)行(xing)器、多弹簧(huang)薄膜执行机(ji)构(gou)，其结构紧(jin)凑，输出力大。产(chan)品(pin)符合GB/T4213-92。是沃德WODE公司(si)工程技术人(ren)员开(kai)发(fa)的(de)新型(xing)调(diao)节(jie)阀(fa)，该(gai)系(xi)列产(chan)品经(jing)过(guo)多次的改进(jin)，不(bu)继(ji)完善，具(ju)有新颖(ying)性(xing)和先进性(xing)。

迷(mi)宫密封(feng)的(de)密(mi)封机理(li)                                                                                                                                                                   

   流体通过(guo)迷宫产(chan)生(sheng)阻(zu)力(li)并使(shi)其流量减少(shao)的(de)机能(neng)称为(wei)“迷(mi)宫(gong)效应(ying)”。对液体，有流体(ti)力(li)学效(xiao)应(ying)，其中(zhong)包括水力(li)磨(mo)阻效(xiao)应、流(liu)束收(shou)缩效应;对(dui)气(qi)体，还(hai)有(you)热(re)力学效应(ying)，即气(qi)体(ti)在迷(mi)宫(gong)中因压缩或(huo)者膨胀而(er)产(chan)生(sheng)的热(re)转(zhuan)换(huan);此(ci)外(wai)，还有“透气效应(ying)”等。而(er)迷宫(gong)效(xiao)应(ying)则(ze)是这(zhe)些效(xiao)应的综(zong)合(he)反应，所(suo)以说，迷(mi)宫密封机理(li)是很复(fu)杂(za)的。

     1、摩阻效(xiao)：泄露(lu)液(ye)流(liu)在(zai)迷(mi)宫中流动时，因(yin)液(ye)体(ti)粘性(xing)而产生(sheng)的摩(mo)擦(ca)，使(shi)流速减(jian)慢(man)流量(liang)(泄(xie)露(lu)量(liang))减少(shao)。简单说(shuo)来，流体(ti)沿(yan)流道(dao)的沿程摩(mo)擦(ca)和局(ju)部(bu)磨(mo)阻构(gou)成了(le)磨阻(zu)效应，前者(zhe)与(yu)通(tong)道的长(zhang)度(du)和截面形状有关，后者与(yu)迷宫(gong)的弯曲(qu)数和(he)几何形(xing)状(zhuang)有(you)关。一(yi)般是：当(dang)流(liu)道长、拐弯(wan)急(ji)、齿(chi)顶尖时(shi)，阻(zu)力(li)大(da)，压差损(sun)失显(xian)著(zhu)，泄露量(liang)减小(xiao)。

     2、流束收(shou)缩(suo)效应(ying)：由于流(liu)体(ti)通过迷(mi)宫(gong)缝口(kou)，会(hui)因惯性(xing)的(de)影(ying)响而产(chan)生(sheng)收(shou)缩(suo)，流(liu)束(shu)的截(jie)面减(jian)少。设(she)孔(kong)口(kou)面积为(wei)A，则收(shou)缩(suo)后(hou)的流(liu)束最小面(mian)积为Cc A,此处Cc是收(shou)缩(suo)系数。同时(shi)，气(qi)体通过孔后(hou)的(de)速(su)度(du)也(ye)有(you)变(bian)化(hua)，设(she)在理想状(zhuang)态下(xia)的流速(su)为u1，实际流(liu)速(su)度比u1小(xiao)，令Cd为(wei)速度(du)系数(shu)，则(ze)实际(ji)流速度(du)u1为(wei)u1=Cdu1 于(yu)是(shi)，通过(guo)孔口的(de)流量将等(deng)于(yu)q=CcCdAu1式(shi)中Cc·Cd=a(流(liu)量(liang)系(xi)数)。迷(mi)宫缝(feng)口(kou)的流量迷(mi)宫缝口的(de)流量系(xi)数(shu)，与(yu)间(jian)隙的(de)形(xing)状(zhuang)，齿(chi)顶(ding)的形(xing)状(zhuang)和(he)壁面的(de)粗(cu)糙度(du)有关。对非(fei)压(ya)缩(suo)性流(liu)体，还(hai)与需(xu)诺数(shu)有关(guan);对(dui)压(ya)缩性流(liu)体(ti)，还于压力比和马(ma)赫(he)数有(you)关。同时，对缝口前(qian)的(de)流(liu)动(dong)状态(tai)也有影(ying)响(xiang)。因此在复(fu)杂(za)型(xing)式的(de)迷(mi)宫只(zhi)，不(bu)能把(ba)一(yi)个(ge)缝口的(de)流(liu)量(liang)系(xi)数当(dang)作所有(you)缝(feng)口的(de)流量系数(shu)。根据试(shi)验(yan)，第一级(ji)的流量系(xi)数(shu)小(xiao)一些(xie)，第(di)二(er)级以(yi)后(hou)的缝口(kou)流量系数(shu)大一些，一般(ban)流量(liang)系(xi)数常(chang)取1。但是尖齿(chi)的流量(liang)系数比1小，约(yue)在0.7左(zuo)右(you)，圆齿(chi)的流(liu)量(liang)系数接近于(yu)1，通(tong)常(chang)取a=l，计算(suan)的泄(xie)露量是犏大(da)。

    3、热(re)力(li)学(xue)效(xiao)应(ying)：理(li)想的迷(mi)宫流道(dao)模型(xing)，它(ta)是由(you)一个(ge)个(ge)环形齿隙和齿(chi)间空腔串联而(er)成的(de)。气(qi)体(ti)每通(tong)过一个齿隙和(he)齿间空(kong)腔的(de)流(liu)动(dong)可描述如下(xia)：在间(jian)隙入口处，气体(ti)状态(tai)为p0，T0和零开(kai)始(shi)，气体越接(jie)近入(ru)口，气(qi)流(liu)越是(shi)收缩(suo)和加速(su)，在间(jian)隙最小处(chu)的(de)后(hou)面(mian)不远(yuan)处，气流(liu)获得最大(da)的(de)速(su)度(du)：当进入(ru)空(kong)腔(qiang)，流速(su)截面突然扩(kuo)大，并在空腔(qiang)内(nei)形(xing)成强(qiang)烈(lie)的旋涡(wo)。从(cong)能量观(guan)点(dian)来(lai)看，在间(jian)隙前后(hou)，气(qi)流的压力能转变为(wei)动能。同时，当(dang)温度(du)下(xia)降(jiang)(热(re)焓值h减(jian)小)，气体(ti)以高(gao)速(su)进入(ru)两齿(chi)之(zhi)间(jian)的环行(xing)腔(qiang)室(shi)时(shi)，体积(ji)突(tu)然膨胀产生剧烈旋涡。涡流(liu)摩(mo)擦(ca)的(de)结(jie)果(guo)，使(shi)气(qi)流的(de)绝大(da)部分动能转(zhuan)变(bian)为(wei)热(re)能，被(bei)腔(qiang)室(shi)中的(de)气流所吸(xi)收(shou)而(er)升(sheng)高(gao)温(wen)度(du)，热(re)焓又恢(hui)复到接(jie)近进(jin)入间隙(xi)前的值(zhi)，只有小(xiao)部(bu)分(fen)动能(neng)仍以余(yu)速进入(ru)下(xia)一个间隙(xi)，如此逐级(ji)重复(fu)上(shang)述(shu)过程(cheng)。　

    4、透(tou)气效(xiao)应：在理想(xiang)迷(mi)宫中(zhong)，认为通(tong)过缝(feng)口的气流在膨(peng)胀(zhang)室内动(dong)能，全(quan)部变(bian)成热(re)能(neng)。也(ye)就是(shi)说，假定到下(xia)一(yi)个(ge)缝(feng)口时的(de)渐近速(su)度(du)等于(yu)零(ling)，但(dan)这只(zhi)是在(zai)膨(peng)胀室(shi)特别宽(kuan)阔和(he)特(te)别(bie)长(zhang)时(shi)才(cai)成(cheng)立。在一般直(zhi)通迷宫中(zhong)，由(you)于通(tong)过(guo)缝(feng)口后(hou)的气流只(zhi)能(neng)向一侧(ce)扩(kuo)散，在膨(peng)胀室(shi)内不能充分(fen)的(de)进行(xing)这(zhe)种(zhong)速度能(动(dong)能)向热能(neng)的(de)能(neng)量(liang)转(zhuan)换(huan)，而靠光(guang)滑壁(bi)一侧有一(yi)部(bu)分气体速度(du)不(bu)减(jian)小或(huo)者(zhe)只略(lve)微(wei)减小，直(zhi)接越过(guo)各十(shi)齿顶流向(xiang)低压侧(ce)，把这种(zhong)一掠(lve)而过的现(xian)象称(cheng)为(wei)”透(tou)气效应(ying)”。

迷宫密封的(de)结构(gou)型(xing)式(shi)                                                                                                                                                                   

  迷宫密封(feng)按(an)密封齿的结构不同(tong)，分(fen)为密封(feng)片和密(mi)封(feng)环(huan)两大类型(xing)。

    密(mi)封片(pian)结构(gou)紧(jin)凑(cou)，运(yun)转(zhuan)中(zhong)与机(ji)壳(ke)相碰，密封片(pian)能向两侧(ce)弯曲，减(jian)少(shao)摩(mo)擦(ca)，且拆换(huan)方便(bian)。

    密封环(huan)由(you)6~8块(kuai)扇形(xing)块(kuai)组(zu)成(cheng)，装(zhuang)入(ru)机(ji)壳与(yu)转(zhuan)轴(zhou)中，用弹簧(huang)片将每块环压紧(jin)在机壳(ke)上(shang)，弹簧片(pian)压(ya)紧(jin)力约(yue)60～100N，当轴(zhou)与齿环相碰(peng)时，齿(chi)环(huan)自行(xing)弹开(kai)，避(bi)免(mian)摩(mo)擦(ca)。这(zhe)种(zhong)结构(gou)尺寸较(jiao)大，加(jia)工(gong)复(fu)杂(za)，齿磨(mo)损后(hou)将整(zheng)块(kuai)密(mi)封环(huan)调(diao)换(huan)，因此(ci)应用不及(ji)密(mi)封(feng)圈(quan)结构(gou)广(guang)泛(fan)。

理想迷宫(gong)的(de)泄露计算                                                                                                                                                                   

给(gei)定(ding)下列(lie)几个(ge)条(tiao)件(jian)：

1)泄露气(qi)体是(shi)理(li)想气体，不(bu)考虑(lv)焦(jiao)尔(er)一(yi)汤姆(mu)逊(xun)效(xiao)应，即(ji)气(qi)体的焓(han)只与(yu)温度有关(guan);

2)假设迷宫(gong)是(shi)连续的多缝口(kou)组成的一(yi)个(ge)系列，两缝(feng)口之间(jian)的膨(peng)胀(zhang)室足(zu)够大(da);

3)通过缝口的(de)流动作绝热(re)循(xun)环(huan)膨(peng)胀，在(zai)这里(li)引(yin)用(yong)一个流量系数(shu)a;

4)通(tong)过缝口之后的流(liu)动速(su)度能(neng)量(liang)在(zai)膨胀(zhang)室内(nei)因受(shou)等(deng)压支(zhi)配(pei)而(er)完全作(zuo)恒温(wen)恢复，所(suo)以(yi)在每一(yi)个(ge)缝(feng)口之(zhi)前的速(su)度渐近(jin)为(wei)0，即(ji)不(bu)发生透(tou)气现(xian)象。

直(zhi)通(tong)型(xing)迷(mi)宫(gong)的特(te)性                                                                                                                                                                      

    由(you)于在轴(zhou)表(biao)面(mian)加工沟(gou)槽或各种(zhong)形(xing)状的(de)齿要比7L内(nei)加工(gong)容(rong)易(yi)，因此常(chang)把(ba)孔(kong)加(jia)工成光(guang)滑(hua)而(er)，与(yu)带槽或(huo)带齿的轴组成迷(mi)宫(gong)，这就(jiu)是直通(tong)型迷宫(gong)，因(yin)制作(zuo)方便(bian)，所以直(zhi)通(tong)型(xing)迷宫(gong)应用(yong)最(zui)广(guang)。但是(shi)，直通(tong)型(xing)迷宫存(cun)在着透(tou)气现(xian)象(xiang)，其泄露量(liang)大于(yu)理想(xiang)迷宫的泄(xie)露(lu)量。

迷宫特(te)性的影(ying)响因素(su)：                                                                                                                                                               

1)齿的(de)影响(xiang)。根(gen)据国(guo)外(wai)所(suo)进行(xing)的(de)试验(yan)得出：齿(chi)距(ju)一(yi)定(ding)时，齿(chi)数(shu)越(yue)多，泄露量越(yue)少。齿(chi)距政(zheng)变时(shi)，齿距(ju)越大，泄露(lu)量会(hui)急(ji)剧下降(jiang)，同(tong)时(shi)述(shu)可以(yi)减(jian)少透(tou)气现象的(de)影(ying)响(xiang)。

2)膨(peng)胀室的(de)影响(xiang)。国外对(dui)膨胀室深(shen)度的影响进(jin)行(xing)过(guo)试验研究，结(jie)论(lun)是(shi)浅的(de)膨(peng)胀室对减少泄(xie)露(lu)量有(you)利。

根(gen)据对(dui)膨(peng)胀(zhang)室(shi)流动(dong)状(zhuang)态的观察(cha)，认为浅膨(peng)胀室(shi)中的(de)旋(xuan)涡是(shi)不(bu)稳定的。由于(yu)旋(xuan)涡(wo)能(neng)很(hen)快(kuai)地把(ba)能量耗(hao)尽，所以膨(peng)胀室(shi)的渐近(jin)速度(du)减(jian)小，起到(dao)减(jian)小(xiao)泄露(lu)的效果(guo)。

3)副(fu)室的影(ying)响(xiang)。所谓(wei)“副室(shi)”是指直通(tong)型(xing)迷宫光(guang)滑而(er)上(shang)开(kai)的(de)附属(shu)槽(cao)，开(kai)槽后(hou)迷宫中(zhong)的流动(dong)状态立即(ji)发(fa)生(sheng)明显的变化(hua)。试(shi)验(yan)证(zheng)明，只(zhi)要(yao)副室(shi)的位(wei)置恰当，泄(xie)露(lu)量的(de)减(jian)少率(lv)是(shi)相当大(da)的。

迷宫式(shi)气体密(mi)封的(de)间隙(xi)

    除特(te)殊情况(kuang)外(wai)，一般(ban)气(qi)轮(lun)机、燃(ran)气(qi)轮(lun)机(ji)等叶轮(lun)机械(xie)都(dou)采用迷(mi)宫式(shi)气(qi)体(ti)密(mi)封(feng)。其径(jing)向(xiang)问(wen)隙应(ying)根据以(yi)下(xia)因素选(xuan)取：轴(zhou)承问隙，制(zhi)造(zao)公差(cha)。与(yu)装(zhuang)酡(tuo)误(wu)差，部(bu)件(jian)的(de)变形(xing)(如(ru)铸件(jian)收缩和失圆(yuan))，转子(zi)的挠(nao)度(du)，以(yi)及(ji)通过临界(jie)旋(xuan)转(zhuan)频率(lv)时(shi)的(de)振(zhen)幅(fu)，热膨胀(zhang)以(yi)及由(you)此引起(qi)的变形(xing)等。在(zai)多(duo)种情况下，热(re)膨(peng)胀(zhang)的影(ying)响晟突(tu)出。因(yin)此，对(dui)启动(dong)与(yu)停(ting)车时单(dan)个部(bu)件(jian)尺(chi)寸(cun)的(de)变化，以(yi)及部(bu)件的相对位(wei)移必须预(yu)先(xian)估算。可(ke)用静态和动(dong)态有(you)限(xian)元(yuan)算法出(chu)随时(shi)间(jian)变(bian)化的热(re)膨胀(zhang)规律(lv)，由此(ci)可了解(jie)哪(na)些是(shi)临(lin)界(jie)条(tiao)件，间(jian)隙(xi)实际上应当(dang)多(duo)大(da)尺寸(cun)。

迷宫(gong)密封设计(ji)的注意(yi)点                                                                                                                                                               

总(zong)结迷宫(gong)密封(feng)设计中积累(lei)的经验(yan)，归(gui)纳起来(lai)有下(xia)列(lie)要点：

1)尽量使(shi)气流的(de)动(dong)能转(zhuan)化为热(re)能(neng)，而(er)不(bu)使(shi)余速进(jin)入下(xia)一个问隙。齿与(yu)齿(chi)之问(wen)应保(bao)持适(shi)当的(de)距离(li)，或用高-低齿强(qiang)制(zhi)改变气(qi)流方向(xiang)。齿(chi)间距(ju)一(yi)般为5~9mm。

2)密(mi)封齿要(yao)做得(de)尽(jin)量薄，并(bing)带(dai)锐(rui)角。齿(chi)尖厚(hou)度(du)应(ying)小于(yu)0.5mm，运行(xing)中偶尔与轴的相碰时，齿(chi)尖(jian)先(xian)磨(mo)损(sun)而(er)脱(tuo)离(li)接(jie)触(chu)，不致(zhi)因(yin)摩(mo)擦出现(xian)轴(zhou)的(de)局部(bu)过(guo)热(re)而(er)造成事故。

3)由(you)于迷(mi)宫(gong)密(mi)封(feng)泄露(lu)量大(da)，因(yin)此(ci)在密(mi)封(feng)易燃(ran)、易爆(bao)或有(you)毒气(qi)体时，要(yao)注意(yi)防止(zhi)污(wu)染(ran)环境(jing)。

采(cai)用(yong)充(chong)气式迷(mi)宫密(mi)封，问隙(xi)内(nei)引(yin)入惰(duo)性气(qi)体(ti)，其压力(li)稍大于(yu)被(bei)密封(feng)气(qi)体压(ya)力;如(ru)果(guo)介(jie)质(zhi)不(bu)允(yun)许混入(ru)充(chong)气(qi)，则(ze)可采(cai)用(yong)抽气式(shi)迷宫密(mi)封(feng)。