端面密封结构的设计探讨

端面密封又称为机械密封.由于端面密封有许多优点,近年来在国内外已经得到了广泛的应用.端面密封的密封质量和使用寿命,是与转速.压力、温度.几何尺寸、环境、仲击振动、材料、加工质量、安装固定等许多因素有关,是一个较为复杂的问题.为了提高密封质量和使用寿命,需正确地设计摩擦副和端面密封的整体结构,同时在生产制造和安装过程中,保证必要的加工质量和安装精度.本文围绕端面密封整体结构的设计,提出一些探讨要点,供设计工作者参考.     

渣浆泵轴头骨架油封失效分析及改进

分析了水渣工段渣浆泵轴头骨架油封易泄漏和轴(轴套)易磨损的原因,采用磁性双端面机械密封进行改造.对磁性双端面机械密封的几何安装尺寸进行计算,确定合理的材料,并提出安装运行注意事项.试验结果证明,采用磁性双端面机械密封解决了水渣工段渣浆泵轴头泄漏量大,易磨轴等问题.     

机械密封端面液膜分析

分析了机械密封的端面液膜与密封寿命的关系,以及端面温度对端面液膜的影响,并提出了保护端面液膜的主要措施和解决方案.     

端面微孔机械密封研究进展

端面微孔机械密封是一种新型机械密封技术，它是在普通机械密封的端面上加工出微米级的小坑孔，具有良好的润滑性能和密封性能，已在石油化工行业用泵上获得了成功应用。本文简要地介绍了端面微孔机械密封的典型结构及其工作原理、端面微孔机械密封产生发展概况、最新研究进展及其在化工泵上的应用情况。     

机械端面密封计算技术

本文综述了机械密封密封环温度场,密封环变形和密封端面摩擦润滑计算技术的国内外研究现状,介绍了常用的计算方法,并比较了它们的优缺点,指出采用有限元法计算机械密封密封环温度场和变形效果较好,机械密封端面摩擦润滑问题计算的关键是建立合理机械密封摩擦特性模型。     

GY70型机械密封端面摩擦状态试验研究

机械密封端面摩擦状态包括干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦.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.本文探讨了判断机械密封端面摩擦状态的摩擦因数法、工况参数法、Mayer法和相对膜厚法.对GY70型机械密封的端面摩擦状态进行了试验研究.研究表明,当弹簧比压为0.0866MPa、介质压力为0.45MPa、转速在1116～2940r/min范围内时,GY70型机械密封端面间的摩擦状态为边界摩擦.     

机械密封端面温度的动态过程测量

自行设计制造了一部机械密封测试试验台，利用该试验台能准确测出机械密封的端面温度．实测结果表明；机械密封的端面温度与密封工况及密封端面摩擦状态之间存在密切的关系，利用端面温度的变化能判定密封工况及端面摩擦状态的变化．     

机械端面密封的主要参数计算（一）——轴向平衡与几何参数

主要介绍了机械端面密封的几何参数，力学参数和性能参数，着重介绍了根据密封介质，工艺用途和工作条件，确定机械密封主要尺寸用的平衡比的方法，同时考虑失效模式介绍了临界平衡比的核算，最后通过分析比较得出合适的平衡。     

接触式机械密封基本性能研究进展

研究包括端面摩擦特性和密封特性(泄漏指标)的接触式机械密封基本性能,有利于延长机械密封的使用寿命,减少因泄漏带来的损失。通过对前人在机械密封端面摩擦特性及泄漏特性方面的研究成果包括摩擦特性参数、表面形貌的影响及其表征、端面材料配对、泄漏通道模型及界面流体流动特性的综述,分析了现有研究存在的不足,指出了机械密封基本性能研究的后续方向:全面考察机械密封的摩擦及泄漏特性,优化密封界面泄漏通道模型,建立密封界面流体流动模型。     

机械密封端面尺寸变化对密封效果的影响分析

机械密封的端面比压，不仅与结构形式、弹簧大小、液体介质黏度、温度、介质压力等因素有关，还直接与端面尺寸变化有关。在这里主要介绍密封端面尺寸变化对密封效果的影响，并得出有利于密封效果的尺寸变化。     

釜用双端面机械密封失效原因分析及对策

我公司已内酰胺厂的氧化、分解反应器及加氢反应器等釜用搅拌器的轴封均采用双端面机械密封。在装置投用的两年中,机械密封常发生故障,平均寿命1～2个月,对生产影响很大,大量消耗备件,造成经济损失。 笔者经过几年检修实践,初步掌握了釜用双端面机械密封的运转特性和检修要点,使氧化、分解装置上釜用机械密封寿命平均已达1年,基本上满足了生产要求。下面就密封失效产生原因及采取的对策作一总结。     

机械密封端面温度近似解析计算的新方法

常见的机械密封端面温度近似解析法均将静环表面作为绝热边界处理,未考虑热量从静环上的传递,计算结果存在误差.根据明确定义的热传导角,考虑热量在机械密封动静环端面的分配,建立混合摩擦状况及全液体润滑状况下机械密封端面温度计算模型,获得一种更合理地确定机械密封环端面温度分布的近似解析方法.与常见的其他近似解析方法相比,该方法概念明确、计算简洁,计算结果更接近实际.分析端面温度分布的影响因素及其影响规律,结果表明角速度、导热系数比、努赛尔数、微凸体接触的当量压力对端面温度分布有明显影响.     

机械端面密封技术的热点问题

根据时代特点和当前机械端面密封技术发展趋势，提出了21世纪初机械密封技术的若干热点问题；流体动压型机械密封是密封技术中最活跃的领域，可控型机械密封是防止密封失效的可靠保障，新型材料的合成与加工是开发新型机械密封的基础，传统型机械密封处于进一步提高的阶段，应重视密封技术（机理和性能和预测）的基础研究、CAD设计技术和新型密封技术的推广应用。     

基于流固耦合的接触式机械密封端面泄漏率的研究

由于没有考虑密封环端面变形的影响,采用经验公式计算接触式机械密封端面的泄漏率存在较大的误差。本文考虑了密封端面泄漏率受密封环端面变形的影响,采用ANSYS和MATLAB软件对密封端面泄漏率进行流固耦合数值求解。研究了密封介质压力pi、密封端面压差Δp、弹簧比压psp和密封端面综合粗糙度σ对接触式机械密封泄漏率Q的影响。通过试验,验证了不同密封介质压力下,密封端面泄漏率数值解的正确性。结果表明,考虑密封环端面变形的数值解比经验公式解更接近测量值。密封端面泄漏率随密封端面综合粗糙度和密封端面压差的增大而加速增大,随介质压力的增大而增大,随弹簧比压的增大而减速增大。本文通过对密封端面泄漏率数值求解,分析泄漏率的影响因素,以期为完善接触式机械密封失效机理起到一定的指导意义。     

机械密封端面的动压效应研究

通过机械密封端面运动状况实验 ,讨论了机械密封端面倾斜而产生的动压效应对端面稳定的影响 ,提出动压作用下机械密封端面开启失效机理 ,分析了机械密封端面开启失效与动环密封圈摩擦力等各种因素的必然关系     

炼油厂高温油泵机械密封泄漏原因分析及对策

当前石油化工炼油厂使用的高温介质泵大部分使用的是金属波纹管机械密封,机械密封的动、静环接触面上的摩擦热容易造成干摩擦或产生较大的温度梯度,从而使密封环产生过大的热应力导致密封端面磨损变形,严重时会出现热裂纹,造成机械密封的严重泄漏。本文结合具体实例详细介绍了金属波纹管机械密封的结构原理,并对金属波纹管机械密封端面温度及应力场进行了模拟分析研究,提出了改进措施,对于机械密封的设计和制造及其应用具有理论指导和现实意义。     

基于热力耦合的镶嵌式机械密封端面变形分析

以镶嵌式机械密封为研究对象,通过受力分析和热传导方程,将热、力两个物理场进行耦合求解,建立机械密封动环组件热力耦合仿真模型。基于热力耦合模型计算不同应力情况下端面变形量和不同过盈量下的结合面接触应力、端面变形量,并分析动环厚度对端面温度场、应力分布以及端面变形量的影响。结果表明,热应力对端面变形的影响大于结构应力,故不能忽略热应力对机械密封组件的影响;动环过盈量增大使得端面变形量和结合面接触应力逐渐增大,动环厚度的增大使得最大温度呈下降趋势,最高温度出现在动环内径处,端面间隙由收敛型转变为发散型。因此,在对机械密封结构进行设计时,采用较小的过盈量和动环厚度,可以减少动环端面的变形量。     

船舶艉轴机械密封试验装置的设计及密封试验

研制了船舶艉轴机械密封试验装置,该装置由动力和密封两大部分组成,能模拟各种工况下船舶艉轴机械密封的工作状况。以合金与青铜材料为密封摩擦副进行了密封性能试验,测试密封端面温度、摩擦因数、泄漏量等主要性能参数。该密封试验装置可用于探讨机械密封工作机制,筛选机械密封材料,评价密封性能,从而提高机械密封工作寿命和可靠性。     

螺旋槽气体端面密封动力学研究进展

气体端面密封属于非接触机械密封，密封操作的稳定性和可靠性与其动力学特性密切相关，螺旋槽气体端面密封动力学研究一直是该领域研究的热点和难点。综述了国内外气体端面密封动力学的理论及实验研究的发展历程、现状，指出低速气体端面密封动力学方面的理论研究和实验研究将足密封动力学研究的一个重点和方向。     

机械密封端面温度的测试方法研究

在分析比较了几种常用测温方法的基础上，作者自行设计制造了一台机械密封端面温度测试试验台，此试验台采用热电偶测温法。实测结果证明，作者采用的测试方法和自行建立的试验台是可行的，能准确测量出机械密封的端面温度。