高速離心機在高速旋轉(zhuǎn)過程中，工作轉(zhuǎn)盤的外圍線速度418.8m/s，在長時間工作的時候會與空氣摩擦發(fā)熱，導致轉(zhuǎn)盤發(fā)熱影響轉(zhuǎn)盤內(nèi)裝夾的電子元器件的性能，熱量也會通過主軸傳遞到支撐軸承上，導致軸承發(fā)熱，威脅設(shè)備的可靠安全工作，因此上海安亭科學儀器廠覺得需要對離心機工作腔抽真空。在工作腔內(nèi)其他的地方均可采用Ｏ型密封圈的靜密封實現(xiàn)。在主軸對工作轉(zhuǎn)盤的傳遞環(huán)節(jié)遇到對主軸的高速旋轉(zhuǎn)密封問題。如果采用傳統(tǒng)的密封件來已經(jīng)不能實現(xiàn)滿足要求，因此上海安亭科學儀器廠認為必須設(shè)計一種密封結(jié)構(gòu)來滿足要求。
一、總體方案
高速旋轉(zhuǎn)密封設(shè)計的是一種機械密封結(jié)構(gòu)，機械密封也稱端面密封，主要用于旋轉(zhuǎn)軸類的密封需要。
高速旋轉(zhuǎn)主軸在高速旋轉(zhuǎn)過程中通過防轉(zhuǎn)銷帶動密封動環(huán)以同樣的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)，密封靜環(huán)在工作時保持不動，因此在密封靜環(huán)與密封動環(huán)之間就產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)摩擦面，也是密封的關(guān)鍵結(jié)合面。密封腔內(nèi)抽真空、無冷卻液沖洗是一種以實現(xiàn)真空密封為條件的干摩擦結(jié)構(gòu)。密封靜環(huán)采用高硬度的碳化鎢硬質(zhì)合金，具有極高的硬度和強度，具有良好的耐磨性及抗顆粒沖刷性，導熱系數(shù)高，線脹系數(shù)小。密封動環(huán)采用含有浸漬聚四氟乙烯的石墨，具有導熱系數(shù)小和線脹系數(shù)小的特點，是一種良好的潤滑劑。在密封過程中的動環(huán)磨損可以通過動環(huán)后作用的比壓彈簧產(chǎn)生的壓力推動動環(huán)沿主軸軸向位移來補償。這是一種內(nèi)裝式非平衡結(jié)構(gòu)，彈簧元件隨主軸一起旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，特別適用于軸徑較小的場合。
二、結(jié)語
高速離心機的真空旋轉(zhuǎn)密封的設(shè)計，解決了以往離心機依靠格萊圈和骨架油封密封引起的密封件與主軸燒結(jié)在一起的難點問題，此種密封結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，不需要冷卻潤滑，已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用于高速旋轉(zhuǎn)離心試驗機中，具有廣泛的應(yīng)用前景。
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