用电子控制的机械密封

Borg-Warner 公司的工业生产部和研究中心合作研制了用电子控制的机械密封,其中主要控制的是非接触机械密封面之间的液膜。本文是最近在 Cannes 召开的第11届国际液体密封会议上发表的论文摘要。     

船舶尾轴机械初始力变形对密封温度场的影响分析

在船舶尾轴密封温度场中,应用传统分析方法无法考虑初始力变形对温度场影响,导致分析结果存在严重误差,为弥补传统分析方法的不足,在传统方法的基础上进行优化。对尾轴上的端面变形结构进行计算,在此结构上建立密封环初始力变形方程,由此得出影响密封温度场的因素,在不同因素的影响下,利用有限元方法对密封空间中的温度场进行计算。使用优化分析方法进行实验,发现初始力变形程度越强,密封温度场内的温度越高,平均误差值与传统分析方法相比低了4.3。     

船舶尾轴环机械密封装置端面变形分析

为解决传统变形分析方法存在分析精度较低的不足,提出船舶尾轴环机械密封装置端面变形分析,基于尾轴环机械密封装置端面边界条件的确定,以及端面静载参数的计算,完成了船舶尾轴环机械密封装置端面变形分析模型的构建;依托尾轴环机械密封装置端面外载荷的施加,实现了船舶尾轴环机械密封装置端面变形分析。试验数据表明,提出的变形分析方法较传统的变形分析方法分析精度95.69%,适合于不同船舶尾轴环机械密封装置端面的变形分析。     

船舶尾轴环机械密封装置端面变形分析

传统的端面变形分析方法,计算出的数据与真实数据之间存在较大差值,导致得到的分析结果并不准确,为此提出了新式船舶艉轴环机械密封装置,端面变形分析方法。该方法利用虚拟技术,生成轴环密封装置三维效果图,通过应变函数建立端面变形分析模型。依据密封动环的最初受力大小,计算动环端面比压;根据橡胶材料的非线性特征,计算橡胶静环端面的有限元,分析静环的位移变化量,以此分析导致密封装置端面变形的因素。实验结果表明:与传统方法相比,所提出的分析方法,计算出的各项数据与真实数据之间的偏差极小,分析出的结果更加精确。由此可见,所提出的方法更适用于分析导致艉轴环密封装置端面变形的因素。     

机械密封腔的设计

前言:英国流体力学研究协会(BHRA)和许多密封用户的调查一致表明,泵的70％—80％故障是由于机械密封失效所引起。某些故障与安装不够正确、制造质量较差和维护保养欠佳等因素有关。因为这些因素常常会缩短密封的使用寿命。尽管许多故障是由于密封端面的流膜破坏和过热所致,然而有一些密封产生中期失效,并无明显的原因。接触端面间流膜的稳定性,部分地或在某种情况下主要地取决于是否充分冷却和有效地排除端面周围的气体和固体。这些过程是由密封腔的流动状况所决定的。而流动状况是密封腔的几何形状和引液位置的函数。已经证明密     

机械密封的应用实例

1 前言机械密封是汽车、工业机械、家用电器、炼油装置、化工设备和宇航器等使用的泵、压缩机、搅拌机、发动机等典型的回转轴用密封装置。其典型结构如图1所示。不管与哪个轴一起回转都有垂直于回转轴的两个平滑的滑动面,和在其密封端面以接触压力进行回转部分的密封。接触压力由弹簧压力和流体压力形成。为了保持长期稳定的密封作用,除了形状设计之外,必需选择适合的滑动材料。为满足近年来严酷的使用条件,正在确定应用新陶瓷,其需求也正增加。本文将对作为机械密封滑动材     

机械密封的最新发展动向

本文介绍了用于机械密封的陶瓷材料的特点及特殊使用条件下的状况。近年来主要使用的陶瓷材料是 SiC 质材料,它不仅硬度高、韧性好、耐热冲击性强,而且物理性质和耐腐蚀性均为优异,更适合大直径、高压力下的机械密封。作者分别介绍了几种不同的 SiC 质材料及它们在几种特殊机械密封中的应用实例。     

机械密封漏泄量的计算

通过对机械密封摩擦副接触端面间液体泄流状态的分析并采用液体不可压缩等假设和泄流连续性方程,推导出计算流经机械密封的液体泄漏量的理论公式,并介绍了几种常见的实用计算公式。     

泵用机械密封的机理研究

探讨泵用机械密封的机理,提出解释机械密封机理的新观点,建立相应的数学模型。该模型中综合考虑了热变形、磨损、波度、接触压力、转速和表面微观粗糙度等对密封性能的影响。通过与 E.Mayer 的计算值和试验测试值比较,证明了应用该模型的计算值比 E.Mayer 的计算值更接近试验值。     

潜艇大深度艉轴密封装置摩擦副机械变形研究

艉轴密封装置潜艇通海系统中重要密封设备之一，工作中艉轴密封装置的摩擦副，由于受到不平衡力和不平衡力矩的作用而产生机械变形，即压力锥旋。压力锥旋的存在，严重影响装置运行时的密封性能。理论分析表明，通过优化装置的结构设计，可以有效控制压力锥旋的大小，保证装置运行时，特别在高转速、大深度运行时的密封性能。     

船舶艉轴机械密封环温度场与变形的理论研究

在船舶艉轴的机械密封中,不同材料的配合将产生不同数值的磨损和变形量。基于ANSYS有限元软件,建立橡胶-硬质合金密封的二维热-力耦合模型,分析力与温度场、力与变形之间关系。结果表明,静环橡胶的温度最高点和磨损严重区域发生在二维耦合模型中接触端面的上端面;动环和静环由最初的全端面接触变为部分接触,间隙呈锥度形状;在二维耦合模型中,随着端面比压的增大,下端面变形量增加的梯度明显大于上端面变形量增加的梯度。     

双向补偿机械密封与△Pc值

密封液体压力发生变化时，双向补偿机械密封的动态响应要比单向补偿机械密封小得多，合理组合两个弹性元件的赐度，就可有可能消除密封液体压力变化对端面比压Ｐｃ值的影响，从而提高机械密封性能和使用寿命。     

离心泵机械密封故障分析

根据生产实际中遇到的离心泵用机械密封的各种故障进行统计分析,详细总结了产生故障的原因,并提出了解决方案,使用户能够在选型、安装、使用方面对机械密封有一个全面的了解,对提高机械密封的使用性能有一定帮助.     

刹车带切割的变形控制

针对火焰切割机切割件产生变形的原因,对锚绞机刹车带带身的切割变形进行了分析,同时对刹车带变形控制进行了详细的阐述。     

船舶艉轴机械密封的热-热应力耦合研究

为了获得艉轴机械密封比较合理的材料配对、温度和热应力分布规律,基于有限元分析软件ANSYS,采用硬质合金、氧化铝陶瓷、斯太立特、铜合金和细粒碳石墨五种材料进行配对并运用直接耦合法进行了热-热应力耦合计算和分析.研究表明:不论采用何种材料配对,端面温度沿着半径方向先上升后下降,总体趋势是内径处的端面温度高于外径处的;不同的材料配对对于端面温度值和热应力有着显著的影响,其中硬质合金与细粒碳石墨的配对比较合理;并且从Von-Mises 应力计算云图中分析发现了旋转环和静止环热应力主要集中的位置.     

薄长零件激光热处理变形的控制

简述了激光热处理薄长零件及齿轮的变形机理，并提出了控制变形量的方法。     

船用变压力机械密封装置的特性分析

水下舰艇主辅机的冷却、消防、压载、舱底等系统中使用的海水泵组的密封装置(包括单级离心泵组、串并联型式泵组、混流泵组和轴流泵组)以及艉轴密封装置的主密封部件,目前大都采用了机械密封型式。图1为船用变压力机械密封结构示意。图1 船用变压力机械密封结构示意图1—泵叶轮;2—泵组密封腔体;3动环组件;4—静环组件;5—弹簧座;6—应急密封组件。该机械密封的工作性能,除了在一定的转速下,对海水泥沙及海水造成的电化学腐蚀有专门的要求外,其密封腔工作压力的变化所造成的影响,就成为主要的矛盾。水下舰艇由于上浮下沉及坐侧海底,造成密封腔工作压力的     

机械端面密封的动力学特性分析

对机械端面密封的动力学过程进行分解,建立了机械密封的运动模型,分析了机械密封环在外界干扰作用下密封环的振动特性,并利用Matlab编程对运动微分方程进行求解,得出了密封环振动过程中任意时刻的密封端面的液膜厚度分布、液膜压力分布、接触压力分布以及机械密封的泄漏量,并对密封环的稳定性和影响密封环振动的因素进行了分析.     

基于热-结构耦合的船舶艉轴机械密封环材料筛选

艉轴密封装置是船舶推进系统的关键组成部分,其密封性能的优劣直接影响船舶航行的安全性与可靠性。以船舶艉轴机械密封环为研究对象,基于热-结构耦合模型对比分析了赛龙、聚四氟乙烯和碳石墨这3种材料密封环的温度场和结构场差异,并提取动、静环接触面各节点的温度和压力分布。结果表明：3种材料密封环最高温度和接触压力均处于密封环内侧,并由内而外逐渐减小,相同位置处碳石墨密封环的端面温度小于赛龙与聚四氟乙烯密封环,且接触压力较大。综合密封台架试验验证,碳石墨密封环端面温度和摩擦系数较低于另外两种材料密封环,密封性能较好。研究结果对于不同材料配对的船舶艉轴机械密封环材料的筛选具有一定的指导意义。