制冷行業(yè)中機(jī)械密封現(xiàn)狀及金屬波紋管機(jī)械密封的應(yīng)用

摘 要：當(dāng)前時代背景下，各種制冷設(shè)備以及相應(yīng)的制冷技術(shù)得到了較快的發(fā)展，而制冷也開始在生產(chǎn)、貯藏等方面得到較為廣泛的應(yīng)用。伴隨著制冷行業(yè)的發(fā)展，市場以及其他行業(yè)對制冷行業(yè)提出了更高的要求。本文對制冷行業(yè)中機(jī)械密封的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，介紹金屬波紋管機(jī)械密封的特性以及實(shí)踐應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：制冷行業(yè)；機(jī)械密封；金屬波紋管；特性；應(yīng)用

中圖分類號：TB65 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）36-0222-01

在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的大背景下，各行各業(yè)對制冷設(shè)備的需求也不斷增加，制冷設(shè)備的應(yīng)用范圍逐漸增大。以食品行業(yè)與工業(yè)為例，制冷行業(yè)為其提供了較為豐富的生產(chǎn)、貯藏手段。食品工業(yè)生產(chǎn)過程中的冷卻、產(chǎn)品的冷凍冷藏及保鮮、冷藏運(yùn)輸?shù)?，均離不開制冷設(shè)備。而就制冷行業(yè)的發(fā)展來看，軸封的可靠性是重要的限制因素。就當(dāng)前國產(chǎn)的螺桿式制冷壓縮機(jī)、活塞式制冷壓縮機(jī)等機(jī)械密封情況來看，普遍存在可靠性差、使用壽命短等問題。鑒于此，本文在分析機(jī)械密封現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，探討金屬波紋管機(jī)械密封的特性與應(yīng)用。

1 制冷行業(yè)中機(jī)械密封的現(xiàn)狀

機(jī)械密封是通過介質(zhì)壓力、彈簧力，利用一對光滑平直并存有流體膜的表面，實(shí)現(xiàn)密封效果。與填料密封相比，機(jī)械密封具有更好的密封效果，同時避免的轉(zhuǎn)軸的磨損，降低了功率消耗，延長了使用壽命。我國的機(jī)械密封生產(chǎn)始于20世紀(jì)60年代，最初主要應(yīng)用于水泵之中，而后隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械密封的應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大。就制冷行業(yè)中的機(jī)械密封來看，其密封效果將對分離系統(tǒng)乃至整個制冷裝置的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，而我國的機(jī)械密封技術(shù)尚且存在一些問題，與國外水平相比，仍然存在一定的差距。如與機(jī)械密封相關(guān)的基礎(chǔ)研究工作相對比若，機(jī)械密封制造企業(yè)的加工裝備較為落后，所用機(jī)械密封的材料性能差距較大等，都是影響制冷行業(yè)機(jī)械密封發(fā)展的重要因素。

制冷行業(yè)中，機(jī)械密封有著極為重要的地位，密封材料不合格以及密封效果不達(dá)標(biāo)等問題的出現(xiàn)，均可對設(shè)備的正常運(yùn)行構(gòu)成威脅。以螺桿式制冷壓縮機(jī)的應(yīng)用為例，機(jī)械密封在其運(yùn)行過程中起到了重要的密封作用，但其做工要求較高，造價也相對較高。有部分唯利是圖的制造商為了追求更高的利潤空間，生產(chǎn)質(zhì)量不合格的機(jī)械密封，將可導(dǎo)致漏油、短時間損壞等問題。

2 金屬波紋管機(jī)械密封的應(yīng)用

2.1 金屬波紋管機(jī)械密封特性

機(jī)械密封用材料一般指摩擦副材料、輔助密封圈材料、焊接金屬波紋管波片材料等。在實(shí)際應(yīng)用中，焊接金屬波紋管機(jī)械密封是用波紋管來替代密封中的彈簧和輔助密封圈的具體體現(xiàn)，與彈簧型機(jī)械密封相比，金屬波紋管機(jī)械密封有效避免了輔助O形密封圈結(jié)污、輔助O形密封圈對軸的電位差引起電化腐蝕、輔助O形密封圈對軸產(chǎn)生蠕動磨損等問題。針對機(jī)械密封中動環(huán)可產(chǎn)生軸向位移這一問題，焊接金屬波紋管依靠自身的特性，實(shí)現(xiàn)了這一現(xiàn)象的補(bǔ)償及緩沖。

焊接金屬波紋管是由軋制的金屬薄板沖裁成環(huán)，而后沖壓成波紋形的型面，分別于環(huán)形內(nèi)緣和外緣用特殊的焊接方法焊接而成。作為彈性部件，同時又具有密封功能，不僅有效避免了因動態(tài)輔助密封圈的低溫脆化、高溫老化、卡滯泄漏等引起的一系列密封失效問題，對安裝不合理導(dǎo)致的偏斜情況以及偏擺、振動較大的工況條件，也具有較為優(yōu)異的適應(yīng)能力。此外，對機(jī)械設(shè)備而言，機(jī)械密封的失效不僅會對其工作性能產(chǎn)生直接影響，還將導(dǎo)致設(shè)備使用壽命減少等問題。而焊接金屬波紋管機(jī)械密封的失效，一般為疲勞破壞，處理相對較為容易。

2.2 實(shí)踐應(yīng)用

就焊接金屬波紋管機(jī)械密封的實(shí)踐應(yīng)用來看，其軸向彈力為環(huán)磨損時的補(bǔ)償提供了極為有利的條件。當(dāng)波紋管的長度由自然長度壓縮至安裝長度以后，即可在軸向產(chǎn)生一個均勻的彈力，作用于動環(huán)與靜環(huán)的摩擦斷面，使得兩個面相互貼合。在軸向補(bǔ)償位移中，波紋管的全封閉特性避免了輔助密封圈的配合浮動，進(jìn)而擴(kuò)大了該種機(jī)械密封的介質(zhì)適用范圍、溫度適用范圍。

在彈簧型機(jī)械密封事故中，因傳動機(jī)構(gòu)失效而引起的故障是較為常見的事故之一。與之相比，焊接金屬波紋管本身具有一定的抗扭距能力，能夠正反傳遞扭矩，解決了彈簧傳動的單一方向傳動問題，同時還避免了傳動機(jī)構(gòu)失效引起的故障，對于螺桿式制冷壓縮機(jī)油泵而言，具有更高的實(shí)用性。此外，就制冷行業(yè)的特性來看，以氨、氟利昂作為制冷劑的壓縮機(jī)以及相應(yīng)的輸送冷凍油的油泵具有極高的密封性要求，一旦出現(xiàn)泄漏事故，氨工質(zhì)的毒性以及氟利昂工質(zhì)的大氣臭氧層破壞性，均可導(dǎo)致較為嚴(yán)重的后果?？紤]這一需求，金屬波紋管機(jī)械密封將是制冷行業(yè)的一項(xiàng)重要選擇?；谄淙忾]特性，以及適用范圍廣、事故率低等特點(diǎn)，焊接金屬波紋管機(jī)械密封的普及將成為制冷行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。

雖然金屬波紋管機(jī)械密封具有諸多優(yōu)勢，但由于其制造工藝相對復(fù)雜，造價相對較高，其推廣應(yīng)用相對較為困難。仍然需要就金屬波紋管機(jī)械密封的制造、應(yīng)用等進(jìn)行深入探討與分析，同時兼顧生產(chǎn)規(guī)模、原材料的選擇、制造工藝的優(yōu)化以及先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)等，切實(shí)提高金屬波紋管機(jī)械密封的應(yīng)用水平，努力縮短產(chǎn)品質(zhì)量方面與進(jìn)口產(chǎn)品的差距。

3 結(jié) 語

就制冷行業(yè)對機(jī)械密封的實(shí)際需求來看，焊接金屬波紋管機(jī)械密封比傳統(tǒng)的彈簧型機(jī)械密封具有更高的適應(yīng)能力，尤其是在提高密封效果、降低事故率等方面，具有較為顯著的優(yōu)勢。就金屬波紋管機(jī)械密封的實(shí)踐應(yīng)用來看，其密封效果于制冷行業(yè)是可靠的，能夠較好的滿足制冷行業(yè)的需求。但該項(xiàng)技術(shù)的研究仍然存在一些問題，其推廣應(yīng)用也需要一段時間。在后續(xù)的研究中，應(yīng)當(dāng)對其制造工藝以及材料選擇等進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，進(jìn)而提高金屬波紋管機(jī)械密封的產(chǎn)品質(zhì)量，并考慮經(jīng)濟(jì)性。

收稿日期：2018-11-13