石墨環(huán)密封結構
石墨環(huán)密封結構解析:核心設計原理:接觸式密封與迷宮效應的協同作用石墨環(huán)密封結構通過直接接觸轉子或軸形成動態(tài)密封界面,其核心設計包含兩大關鍵機制:接觸式密封機制石墨環(huán)與轉子表面直接滑動接觸,利用石墨材料的自潤滑性(層狀結構可減少摩擦)和低彈性特性,在彈簧或介質壓力作用下保持貼合。例如,在航空發(fā)動機軸承腔中,石墨環(huán)通過彈簧壓緊裝置與轉子接觸,實現低泄漏密封。

迷宮效應增強密封部分結構(如石墨盤根環(huán))通過填料函內的多層石墨環(huán)形成“迷宮”,介質在通過時被多次節(jié)流。例如,閥門密封中,石墨環(huán)與閥體倒角配合,使蒸汽介質在曲折路徑中壓力逐級衰減,最終泄漏量極低。

關鍵設計參數:平衡性能與壽命的優(yōu)化徑向高度石墨環(huán)的徑向高度直接影響密封強度和泄漏量。一般取4-5mm,最大不超過10mm;航空發(fā)動機中可縮小至1-2mm以減少摩擦熱。接觸壓力通過彈簧或介質壓力控制接觸力。壓力過大會加速磨損(如石墨環(huán)與金屬動環(huán)的摩擦系數約0.03-0.05),壓力不足則導致泄漏。間隙補償在活塞桿密封中,石墨環(huán)與金屬槽間需保留徑向間隙(如0.1-0.15mm),以允許熱膨脹和自由移動;同時通過螺旋彈簧或波形管補償磨損。