高壓水（shuǐ）射流油管清洗噴頭旋轉動密封設計（jì）

高壓水射流油管清（qīng）洗噴頭（tóu）的關鍵（jiàn）是密封技術，密封（fēng）失（shī）效不但會（huì）浪費水力能量，而且容易造成密封後部軸承的失效，從而影響整個噴頭的使（shǐ）用。常見的旋轉密封一般為（wéi）O形圈密封或填料密封，由於水的潤滑性差，粘度（dù）低，隨著使（shǐ）用壓力（lì）及旋轉速度的不斷提高，摩擦副極易受損。而高（gāo）壓水間隙密封機構則可以很好地解決這一問題。

間隙密封的機製是在固定件和運動件的接觸麵（miàn）設置一個很小的環形間（jiān）隙，流體在通過這一環形間隙時，由於節流效應產生很大的流阻，從而減少（shǎo）了泄漏。在間隙（xì）中（zhōng）流動的流體遵循（xún）阻抗（kàng）流動法則（zé）。我們在設計過程（chéng）中（zhōng），同時參考迷宮密（mì）封原（yuán）理，在旋轉套上加（jiā）工多道溝槽，進一步耗散（sàn）流體的能量，增強密封效果。但這種密封機（jī）構仍不（bú）可避免（miǎn）地存在流體泄漏現象（xiàng），經研究認為，當泄漏量小於射流流（liú）量的10%時密封有效，否則判定為失效（xiào）。密封部位泄漏量可由下式計算：

 公式(1)

公式(1)中：q —泄漏量，m³/s；
            C_e —修正係數；
           d —密封麵中徑，m；
          μ —流體（tǐ）動（dòng）力粘度，Pa•s；
           L —密（mì）封段（duàn）長度，m；
           h —密封間隙高度，m；
         ΔP —密封兩端壓力差，Pa可由下式近似計算：

 公式(2)

公式(2)中：λ —阻力係數，與雷諾數有關；
           ρ —流體的密度，kg/m³；
             d_g —等效直徑，m可由下式近似計（jì）算：

 公式（shì）(3)

需（xū）要指出的是，應合理設計密封段（duàn）直徑和（hé）間隙的（de）高度，盡可能減少不必要的泄漏。密封段直徑（jìng）越小，密封間隙就越小，泄漏就越少，但加工手段也會越複雜。同時，考慮裝配的靈活性因素，我們認為密封段直徑不（bú）大於10 mm，密封間隙取為0.002～0.005 mm是比較合適的。心軸上的溝槽尺寸（cùn）暫時沒有可用的理論（lùn）或經驗數據（jù），試驗後認為（wéi）(0.5 mm×0.5 mm)是比較理想（xiǎng）的。