
螺杆压缩机作为工业领域的核心动力设备,其可靠性与效率高度依赖于内部精密密封系统。密封圈在此扮演着“无声守护者”的角色,防止压缩气体(空气或工艺气体)在转子之间、转子与壳体之间以及各端盖连接处泄漏。不同工况、介质和压缩机结构,对密封圈的要求各异,因此衍生出多种分类。了解这些分类,是进行正确选型、保障压缩机高效稳定运行的基础。
一、 按安装位置与功能分类:
这是最核心的分类方式,直接对应压缩机的关键密封点。
转子间密封条(亦称阴转子密封条): 安装在螺杆压缩机阴阳转子的齿槽中,通常是长条状。其核心作用是密封两个转子啮合时形成的空间,防止高压侧气体向低压侧泄漏,直接影响容积效率。这类密封条要求极高的耐磨性、低摩擦系数以及良好的柔顺性以适应转子微变形,常用材料为填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料或高性能工程塑料。
轴封(主轴密封): 位于驱动轴伸出压缩机壳体的部位,是防止压缩介质沿轴泄漏到外界环境的关键。分为接触式和非接触式两大类。
接触式轴封:如弹簧加强的唇形密封圈(常见于有油润滑压缩机)或机械密封(用于无油或工艺气压缩机)。它们通过弹性元件提供持续的径向力,保持与轴表面的接触以实现动态密封。
非接触式轴封:如迷宫密封,利用一系列节流间隙形成流动阻力来密封,几乎无磨损,但允许极微量的泄漏,常用于允许微量泄漏或需要绝对避免润滑油污染的场合。
端面密封与静态O型圈: 用于壳体与端盖、轴承座等结合面的静态密封。O型圈是最常见的形式,需根据介质和温度选择合适的橡胶材料(如NBR、FKM、HNBR)。在高压或需要更好抗挤出能力的部位,可能会采用矩形垫圈或金属缠绕垫片。
平衡活塞密封: 用于平衡转子轴向力的大型活塞环,通常由多段PTFE或碳环组成,要求在高压差下具有良好的密封性和自润滑性。
二、 按材料类型分类:
材料决定了密封圈的耐温、耐介质、耐磨等核心性能。
弹性体密封圈(橡胶类): 主要用于静态密封和部分低压动态密封。
丁腈橡胶(NBR): 成本效益高,耐矿物油和润滑油,广泛应用于有油空气压缩机的静态密封。
氢化丁腈橡胶(HNBR): 在NBR基础上提升了耐温、耐氧化和耐化学性,性能更优异。
氟橡胶(FKM/Viton): 王者级材料,卓越的耐高温(可达200℃以上)、耐润滑油、耐多种化学介质及耐臭氧性能,是苛刻工况(如高温、含添加剂润滑油、某些化学工艺气)的首选。
全氟醚橡胶(FFKM): 堪称“弹性体之王”,几乎耐受所有化学介质,耐温极高,但价格昂贵,仅用于极端工况,如半导体、化工行业的特殊工艺气体压缩机。
工程塑料与复合材料密封圈: 主要用于动态摩擦密封,如密封条、活塞环。
聚四氟乙烯(PTFE): 以其极低的摩擦系数、出色的化学惰性和宽广的耐温范围著称。纯PTFE易冷流,因此常加入玻璃纤维、碳纤维、青铜粉、石墨等填充剂进行改性,以增强耐磨性、导热性和抗变形能力,是转子密封条和平衡活塞环的主流材料。
聚醚醚酮(PEEK): 高性能热塑性塑料,强度、硬度、耐温性和耐化学性比填充PTFE更佳,常用于更高负荷和温度的场合。
三、 按结构形态分类:
O型圈: 通用性强,主要用于静态密封。
唇形密封圈(油封): 带弹簧箍紧,用于旋转轴的密封,防止润滑油泄漏。
矩形圈、D型圈等: 用于特定沟槽,抗挤出能力强。
分瓣环/活塞环: 多段式,用于大型活塞或转子的密封,易于安装且能适应一定程度的磨损。
选型要点:
选择螺杆压缩机密封圈时,必须系统考虑:压缩介质(成分、洁净度)、工作温度与压力范围、压缩机类型(有油/无油、喷液/干式)、润滑剂类型、运行速度(线速度)以及允许的泄漏率要求。 错误的选型会导致密封快速失效、效率下降、介质污染甚至安全事故。因此,强烈建议与压缩机原厂或专业的密封技术供应商合作,进行针对性的分析与选型,确保每一处密封都精准匹配其使命。
