基于Polyflow的密炼机转子端面螺旋槽密封模拟分析

刘彦昌，马 冲*，于 芳，王 宁，王之林，钟宜虎，王荣伟

（1．青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266061；2．无锡锦和科技有限公司，江苏 无锡 214191）

密炼机是橡胶工业中不可缺少的设备之一，主要功能是进行橡胶混炼。由于密炼机的转子端部与密炼室侧壁之间有轴向间隙和径向间隙，因此生产过程中，胶料和配合剂会沿着这些间隙形成的通道而泄漏。为防止泄漏，在通常情况下，对转子采用端部密封（见图1），即采用由动环和静环构成一对密封环结构。动环随转子一起旋转，静环不旋转，但能够在外力（如液压力或弹簧力）作用下沿轴向进行小位移的往复移动，以调节密封环间隙。在理想情况下，向密封环间隙中注入润滑油时会形成油膜，从而实现密封作用。

图1 转子端部密封原理示意Fig.1 Schematic diagram of rotor end sealing principle

目前，转子密封形式主要有外压式和内压式。图1所显示的密封原理是外压式的。根据在静环上施加力的方式，外压式密封有液压拨叉式、弹簧拨叉式、弹簧直压式和油缸直压式密封。内压式密封与外压式密封的原理和结构基本相同，主要区别是密封环的比压形成方式不同[1-4]。

现有转子密封结构的共同特点是在泄漏通道末端进行密封。这种密封造成泄漏通道内存的物料量较多，引起物料浪费和混炼胶料配比变化，并且随着工作时间的延长，不均匀的磨损和热变形都会引起一定程度的泄漏[5-9]。

针对目前密炼机转子泄漏和密封特点，有专利[10]将螺旋槽结构引入到轴向间隙处的转子端面上，目的是降低进入泄漏通道入口的物料量，以杜绝或减少密炼机转子泄漏。……