单端面机械密封摩擦系数的测定

本文研究了单端面机械密封装置的端面摩擦扭矩测量方法。对主轴承摩擦扭矩、旋转体在介质中的搅拌扭矩和端面摩擦扭矩进行了测试。在测试中考察了由于介质压力的变化引起轴向力的改变,致使主轴承摩擦扭矩改变的情况,以及介质的粘度变化引起搅拌扭矩的变化及其对端面摩擦扭矩的影响。采用两种方法测定的端面摩擦扭矩计算其摩擦系数,给出了计算实例。两种计算结果有对比性,较为稳定,精确度高,故该方法可用于评价机械密封的摩擦性能。     

双端面机械密封的摩擦学性能研究

研制了一台测试机械密封可以在转速、介质压力和弹簧比压等不同工况下的温升量、摩擦扭矩和泄漏量的试验装置。以聚四氟乙烯和球墨铸铁材料为密封摩擦副进行了试验研究,结果表明:随着转速和弹簧比压的增大,端面温度上升速率增大;端面摩擦因数随转速和弹簧比压的增大而增大,当转速达到2 000 r/min时,摩擦因数趋于平缓;泄漏量随转速和介质压力的增加而增大,但随弹簧比压的增加而迅速减小,当弹簧比压达到0.22 MPa时,泄漏量趋于稳定。     

浅析端面摩擦状态对机械密封性能的影响

机械密封端面摩擦状态是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。介绍了机械密封端面分别处于干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦状态时的工作特性,分析了端面摩擦状态对机械密封性能的影响。对于普通机械密封,端面的最佳摩擦状态应该是混合摩擦状态,如密封性能要求较高,则应该是边界摩擦状态。     

不同相态下端面形貌和流体惯性对机械密封性能的影响

考虑到机械密封端面的锥度、表面粗糙度以及缝隙间流体惯性对机械密封工作性能的影响,特别是对功耗、泄漏量、端面径向温度分布和压力分布的影响,建立了一种混合摩擦机械密封模型。用热水作工质,测量了端面温度分布和中心膜厚。对机械密封与试验介质间和大气间的传热效应作了一定深度的研究。提出了选择机械密封等温模型和绝热模型的原则。     

机械密封摩擦副温度场分析

机械密封端面摩擦副温升是引起密封失效的一个重要原因,本文通过FLUENT软件对螺旋槽非接触式机械密封与接角式机械密封的端面温度场进行模拟计算,为解决实际生产问题奠定理论基础.     

方向性菱形孔机械密封性能实验研究及机理剖析

采用自行搭建机械密封实验台,对菱形孔织构端面密封进行多种工况的机械密封运转试验,从而获得润滑和密封性能良好的端面织构。在给定工况条件下,考察菱形孔织构的尺寸、形状、排布方式以及深度对摩擦扭矩、腔体温度和端面温度的影响规律、端面间液膜的运动形态及其孔型成膜机理分析。结果表明:在同工况条件下,6种织构端面的摩擦扭矩排序为:6#≤4#≤3#≤2#≤7#≤1#,故摩擦学性能最好是6#试件;同样,所产生的密封腔体温度△Tq°C和端面温度△Td°C具有相似规律。具有合适孔型尺寸、孔深、分布形式和方向角的织构端面,会产生极好的动压、空化和界面滑移效应以及二次存储油液功能,可有效提高端面密封性能,减小端面摩擦扭矩。     

机械密封摩擦副端面的热应力计算

由于机械密封本身所具有的优点,近来随着石油化学工业的不断发展机械密封已得到了越来越广泛的应用。但是,机械密封由于设计、制造等方面的原因,在运转实践中常常出现摩擦副端面产生热裂的问题。这种端面热裂是影响密封质量造成端面漏泄严重的十分重要的因素。为了机械密封的进一步推广使用,摩擦副端面的热裂问题必须得到解决,机械密封摩擦副端面的热应力强度必须进行校核。这对建立合理的机械密封设计计算规范是     

用于柴油机扭矩控制的摩擦扭矩在线修正算法

发动机摩擦扭矩的精确估计对基于扭矩的发动机控制策略有重要意义.机械磨损、老化、机油黏度恶化等因素会使发动机摩擦扭矩发生变化.固定的摩擦扭矩MAP无法满足ECU全生命周期对摩擦扭矩精确估算的要求.为解决此问题,建立了面向控制的摩擦扭矩模型,在此基础上设计了发动机运行过程的摩擦扭矩修正算法,选择停机及高速断油工况用于摩擦扭矩的在线估计和修正.离线计算及ECU在线测试结果表明,摩擦扭矩在线修正算法能够有效提高发动机摩擦扭矩的准确性,可用于在线估计与修正柴油机摩擦扭矩.     

润滑油类密封设计及性能

在大多数工况条件下,通用型机械密封均可取得较好的密封效果,但对一些特殊介质,如润滑油类介质,密封效果并不好。这主要是由于在热变形和压力变形共同作用下,密封端面环向角变形,热转角不规则变化的结果,因此需要对机械密封中热变形和压力变形的控制进行研究。通过控制摩擦副几何形状和选择摩擦副材料的组合就可以控制热转角,并取得较好的密封效果。C89密封就是经过分析优化的专用于润滑油类介质的密封。     

单组分介质机械密封性能计算

给出了计算单组分介质的粘度、密度、导热系数和饱和蒸汽压等热物理性质的关联式。以平行端面机械密封为模型，对机械密封的端面温度、膜压系数和相变半径等性能参数进行了计算，给出了端面温度和膜压系数的关系曲线。对液氨泵轴封进行了实测计算。结果表明，端面温度理论值同实测值吻合很好。文中所给软件及方法可供生产实际中应用。     

端面夹角对船舶接触式机械端面密封振动的影响分析

文章对船舶机械端面密封的密封环动力学过程进行了分析,建立了密封环的运动模型和数学模型,并利用Matlab编程对运动微分方程进行了求解。通过分析由于端面夹角的改变引起船舶端面接触式机械密封振动的变化,得出了在小扰动条件下不同夹角对端面接触式机械密封振动和泄漏量的影响。     

温度补偿对提高航天微电机转速稳定性能的影响

某型号的航天微电机在太空中高速运行工作时转速不稳定，尤其在润滑油量不足的情况下甚至停机；而当要结束工作，缓慢停机时转速却变得很稳定。有限元方法提供了一种寻找该问题原因的手段。本文从润滑性能引起电机结构温升的角度出发，基于SKF轴承摩擦力矩计算方法，使用MARC软件，计算了电机在运转和和停机状态下各部件的温度分布情况。分析结果显示，由于轴承内圈温度高于端盖，润滑油向端盖扩散，轴承系统润滑性能降低，引起电机转速不稳定。通过对不同位置施加温度补偿的计算，最终确定在支架端面施加8W的温度补偿，使得轴承内圈温度始终低于轴承端盖。实验证明，施加温度补偿是一种很有效的方法，使得电机转速稳定性能满足设计要求     

探讨核主泵用流体静压型机械密封在高压和高速下的机械密封性能

将核主泵用流体静压型机械密封作为研究的对象,其中考虑到密封圈的影响,在高速和高压情况下,端面热弹变形很容易影响到其展现出来的密封性能的特点,因此采用有限元法阐述密封环的热弹变形,对其密封性能做出一定的分析.该文核主泵用流体静压型机械密封在高压、高速的条件下,高压会导致密封端面力变形,而高速环境中则会使端面间流体膜因粘性剪切作用,同时再加上旋转组件的搅拌生热,在整个机械密封的温度场发生改变的同时,密封环也产生了变形.     

激光加工多孔端面机械密封

介绍了激光加工多孔端面机械密封的结构特点,阐述了激光加工多孔端面机械密封的工作原理,指出端面微孔产生的动压效应可有效地提高机械密封的最大PV值。对各种加工方法进行比较可知,在机械密封端面上加工微孔,激光表面处理技术是惟一有效的加工方法。作者的试验研究表明,与普通机械密封相比,激光加工多孔端面机械密封可明显地降低密封面间的摩擦力矩,实现端面间的流体润滑,因而延长密封寿命。     

干气密封启动过程中的声发射信号特征

通过实验方法研究干气密封启动过程中声发射信号的变化规律。利用功率谱确定声发射信号中与密封端面摩擦相关的频段,并研究了声发射信号的均方根随主轴转速的变化。结果表明:在该文实验条件下,密封端面的摩擦会产生中心频率在160kHz左右的信号成分,带通滤波能有效降低支撑轴承的干扰;声发射信号的均方根能反映密封端面的接触摩擦状况;启动过程的声发射曲线可分为3个阶段:剧烈变化段、平稳段和缓慢增加段。该研究结果为利用声发射技术监测干气密封启动过程中的端面接触状态提供了参考依据。     

静压式机械密封流固耦合的理论分析

针对一种收敛间隙静压式机械密封,建立了机械密封流固耦合模型,采用有限元方法求解不可压缩Reynolds方程,得到密封间隙流体压力分布,采用ANSYS有限元软件计算密封组件的弹性变形,利用两者之间自动迭代计算实现流固耦合分析。结果表明,高压工况下,静压式机械密封间隙的压力分布受到密封端面变形的影响,同时又会影响到端面的变形。该流固耦合分析考虑了密封组件之间的接触摩擦和预紧作用,能够准确反映高压流体和密封结构的相互影响。计算得到的泄漏量与实验值吻合,对特殊工况下静压式机械密封的流固耦合研究具有参考意义。     

石油化工泵备用机械密封及报警系统的研究

为防止和监控关系泵用机械密封的突然失效，研制了备用机械密封及提警系统，该系统是在主密封后面安装一个非接触式备用机械密封，主密封与备用密封间有一个辅助密封腔，与压力报警装置相连，当主密封失效时，辅助密封腔内压力上升，驱动备用密封的两端面立即贴合进入工作状态，起到二次密封的作用，阻止危险介质向大气泄漏保证主机连续运转，此系统比传统的双端面密封及串联密封的结构简单，安装方便，给出了非接触式备用机械密封的     

单组分介质机械密封性能计算

给出了计算单组分介质的粘度、密度、导热系数和饱和蒸汽压等热物理性质的关联式.以平行端面机械密封为模型,对机械密封的端面温度、膜压系数和相变半径等性能参数进行了计算.给出了端面温度和膜压系数的关系曲线.对液氨泵轴封进行了实测计算.结果表明,端面温度理论值同实测值吻合很好,文中所给软件及方法可供生产实际中应用.     

同步回转式混输泵端面的相对运动及摩擦分析

从同步回转式混输泵转子和缸体的几何特性出发,建立了转子与缸体端面间的相对运动轨迹方程和相对速度数学模型,计算并分析了缸体端面上一系列点相对于转子端面的轨迹曲线和相对速度,分析了固定端面间隙下端面的摩擦功耗.结果表明:转子端面上远离滑板槽一侧与缸体端面间的相对速度较大,该区域的摩擦与磨损较为突出;在端面间隙为定值的条件下,样机的转子与缸体端面的平均摩擦功耗仅为1.4 W,与同等规格的具有固定缸体的旋转机械相比减少了98.2%;同步回转式混输泵转子与缸体端面的相对速度较小,可以采用接触形式的端面密封,以减少转子与缸体端面的磨损,降低端面间隙的泄露损失.     

机械密封技术在搪瓷反应罐上的应用

为解决搪瓷反应罐搅拌传动装置密封的问题,根据端面密封的原理设计了适合搪瓷反应罐搅拌轴用的机械密封。介绍了机械密封的结构设计,说明了机械密封中存在的问题,并且提出了解决问题的方法。