Лабиринтное уплотнение — это тип механического уплотнения , которое обеспечивает извилистый путь, помогающий предотвратить утечку. Пример такого уплотнения иногда можно найти в подшипнике оси , чтобы помочь предотвратить утечку масла, смазывающего подшипник.
Лабиринтное уплотнение может состоять из множества канавок , которые плотно прижимаются внутри другой оси или внутри отверстия, так что жидкость должна пройти длинный и трудный путь, чтобы выйти. Иногда на внешней и внутренней части имеются винтовые резьбы . Они блокируются, чтобы создать длинный характерный путь, который замедляет утечку. Для лабиринтных уплотнений на вращающемся валу между кончиками лабиринтных нитей и рабочей поверхностью должен существовать очень небольшой зазор. «Зубья» лабиринтного уплотнения могут находиться на вращающемся валу (зубья на роторе - TOR) или на статоре (TOS), или на обоих, в конфигурации блокировки. [1]
Лабиринтные уплотнения на вращающихся валах обеспечивают бесконтактное уплотнение, контролируя прохождение жидкости через различные камеры с помощью центробежного движения, а также путем образования контролируемых вихрей жидкости. На более высоких скоростях центробежное движение выталкивает жидкость наружу и, следовательно, из любых проходов. Аналогично, если лабиринтные камеры спроектированы правильно, любая жидкость, выходящая из основной камеры, попадает в лабиринтную камеру, где она принудительно переходит в вихревое движение. Это предотвращает ее утечку, а также отталкивает любую другую жидкость. Поскольку эти лабиринтные уплотнения являются бесконтактными, они не изнашиваются.
Многие газотурбинные двигатели, имеющие высокие скорости вращения, используют лабиринтные уплотнения из-за отсутствия трения и длительного срока службы. Поскольку заполненные жидкостью лабиринтные уплотнения все еще генерируют тепло из-за вязкости уплотнительного масла, и поскольку уплотнительное масло может загрязнять технологические жидкости, современные высокопроизводительные газовые турбины используют сухие газовые уплотнения , которые используют подпружиненные кольца с инертным газом между поверхностями колец для обеспечения уплотнения. Это создает еще меньшее трение и обеспечивает уплотнение без жидкости. [2] Однако такие двигатели часто имеют обнаруживаемую утечку масла в камеру сжатия. [3] Действительно, многие уплотнения газотурбинных двигателей протекают по конструкции. [4]
Лабиринтные уплотнения также встречаются на поршнях, которые используют их для хранения масла и герметизации от высокого давления во время сжатия и рабочего хода , а также на невращающихся валах. В этих применениях именно длинный и сложный путь и образование контролируемых вихрей жидкости плюс некоторое ограниченное контактно-уплотнительное действие создают уплотнение.