超高转速齿轮箱轴承-转子系统性能分析及优化设计研究

以可倾瓦轴承-转子系统为基础,仿真计算分析了轴承跨距、轴径及轴承相关参数对轴承-转子系统临界转速的影响,为高速齿轮箱轴承-转子的优化设计提供依据.研究表明,跨距的影响与转速关系密切;轴径超过54 mm后,影响可忽略;间隙比、支点偏移及预负荷系数对1阶、2阶临界转速的影响趋势基本相同,关系曲线分别为线性、对数和指数形式.根据分析结果,设计了60000 r/min齿轮箱,轴承-转子系统通过空载试验,齿轮箱整体性能满足要求.     

渭河化肥厂K1850合成气压缩机浮环密封工作原理分析

陕西渭河化肥厂合成气压缩机为透平驱动的多级离心压缩机,由DELAVAL(美)制造。其主要工作参数如下: 入口压力:8.576MPa(G) 出口压力:14.27MPa(G) 温度:30～90 oC 工作转速:11500r/min 介质:合成气(氢72%,氮24%,氨4%) 该机组输送工艺介质气体为合成气,易燃易爆,危险性大,而且转速、压力极高,连续运转。这就要求压缩机轴封可靠性好,密封泄漏小,寿命长。该机组采用的密封型式为带“液压静力卸荷”特殊结构的两级浮环组合式密封(见图1)。靠合成气侧为内浮环,大气侧为外浮环。在内外浮环之间引入高于工艺气压力约50kPa的封油,通过旋转时浮环与轴之间产生的微小间隙变化形成压力油膜,产生的节流降压作用而达到密封目的。 1.大气侧腔体2.浮环座3.大气侧浮环4.浮环压板5.介质侧浮环 6.轴套7.介质侧腔体 图1带“液压静力卸荷”特殊结构的两级浮环组合式密封 1 浮环密封的密封原理 浮环密封属于液体节流式非接触密封。它的密封原理是靠高压密封油在浮环与轴套之间形成油膜,产生节流降压,阻止高压侧气体流向低压侧。在工作时...     

双向支撑超声波悬浮轴承的设计

设计并给出了一种对轴径向和轴向同时进行支撑的超声波轴承结构,并测试了轴的最大转速.分析了轴承表面超声辐射压力的形成以及超声波轴承的工作原理,在此基础上设计了双向支撑超声波轴承机构,测试了不同悬浮间隙下轴的最大转速.实验结果表明:在轴重85.5 g、悬浮间隙为8.53μm时,轴最高转速达到了8 946 r/min;说明双向支撑超声波轴承结构可以实现对轴的悬浮支撑,且悬浮间隙越小,轴承对轴的支撑刚度越大,轴的工作稳定性越好,转速越高.     

平面式机械密封的密封特性分析

针对机械密封系统的密封性和使用寿命短的问题,根据平面机械密封结构原理建立几何模型,利用数理分析、ANSYS应力分析以及样机试验数据分析对平面机械密封性能的影响因素进行判定。分析结果显示:对于密封腔内径为76. 2 mm的孔径,弹簧比压设定为0.24 MPa,摩擦系数应小于0.05,当密封腔内压力高达35 MPa时,密封环相对转速应小于60 r/min,当密封腔内压力减小至15 MPa时,密封环相对转速可达100 r/min,如能合理调节弹簧比压、密封面摩擦系数、密封腔压力以及密封环相对转速,可大大提高密封系统的使用寿命。     

高温萘油泵用机械密封实例

随着石油化学工业的发展,用泵抽送高温易燃、易爆和有毒等特殊液体逐渐增多,密封的使用条件更加复杂苛刻。本文介绍机械密封装置在高温萘油泵上的一个成功用例。萘油泵密封装置的工作条件:泵型80Y—60,泵轴直径φ35毫米,泵轴转速2950转/分,介质萘油,压力4公斤/厘米~2,温度260℃。(萘油泵低于80℃时产生片状结晶物,开泵和停泵时要用压力为8公斤的蒸汽进行清理)。从上列数据看出,密封装置必须在高温恶劣条件下工作。但在我国JB1472-75标准中所列的机械密封中,所使用的O形圈、     

泵阀密封相关标准介绍

(1)JB/T7371-1994《耐碱泵用机械密封》。该标准适用于耐碱离心泵用机械密封,分为3种基本形式:167(1105)型——双端面、多弹簧、非平衡型;168型——外装、单端面、单弹簧、聚四氟乙烯波纹管式;169型——外装、单端面、多弹簧、聚四氟乙烯波纹管式。工作参数:密封介质压力0～0.5 MPa;密封介质温度不高于130℃;转速不大于3 000 r/min;轴径167型     

内置式静压电主轴轴系设计

介绍了内置式静压电主轴结构。根据磨削功率、主轴的精度和强度要求选定主轴轴径,给出了前轴承和止推轴承的尺寸参数,阐述了在止推轴承的计算中考虑了10 000 r/min转速下离心力的影响。在结构设计中,分析了设置并列回油孔以满足回油、主轴上开甩油槽和在前后轴承上设置螺旋密封以达到电动机的密封要求和前轴承的外密封中采用甩油环和迷宫间隙密封方式的结构。结果表明,内置式静压电主轴结构设计思路为其进一步的理论研究提供了参考。     

离心机机械密封的改进

大庆石油化工总厂使用在聚乙烯浆液固、液相分离的M-301、M-2301螺旋沉降离心机(日本产),其主要技术参数为:转鼓直径φ1000mm;转鼓长度l500mm;外转鼓转速1450r/min,内转鼓转速1432r/min;介质为聚合物和已烷;机内设计压力0.3kg/cm~2;机内设计温度80℃;加料量40t/h;液固比为液体30t/固体10t。离心机原机械密封的结构如图1所示。原设计在机械密封外壳静环背有1个φ4的小孔,小孔的作用是注入冲洗液(每小时300l,压力3kg),在反向叶轮作用下,将冲洗液分     

大型搪玻璃釜用双端面机械密封损坏事故分析

我厂从日本引进的成套装置中,有一台由神钢法武都拉(SHINKO PFAUDLER)公司制造的搪玻璃反应釜,容积为35m~3。这台大型搪玻璃釜的搅拌器轴上,装有一套双端面机械密封,在单机试车时,运转不到80小时,便突然发生严重损坏而全套报废,损失达3323.10美元。本文介绍这次事故的情况,并探讨其原因。一、机械密封的结构 7~B型双端面机械密封装在搪玻璃反应器顶部的密封箱内,位于一套双列圆锥滚子轴承的下部。在长达6440mm的搅拌器轴上没有底轴承支承,全靠这套唯一的轴承做为支承点,     

蒸汽密封齿的切削加工

AFK和AFKK汽轮机的轴端蒸汽密封,是一种密封齿径向布置的迷宫式密封(图1a),由整体的动环和静环各四片组成.在动静环的端面上,均匀排列着12条同心圆环形密封齿.节距1.2mm,齿高2mm,齿顶厚0.1mm.组合后,动静环上的槽齿相重0.5mm(图lb).密封安装后,动环定位于转子轴,静环则通过安装座与机体固联.由于密封的工作介质是400℃的高温蒸汽,工作压力为3MPa,转子的转速高达12000r/min,所以密封零件的工作表面和定位表面精度很高,公差等级均在6级以上,表面精糙度Ra0.8,材质为耐热合金钢.     

船舶艉轴磁流体密封的设计与试验研究

研制了一种用于船舶艉轴磁流体密封的试验装置,研究了不同的磁饱和强度、转速及密封间隙对不同类型的磁流体密封承压能力的影响.结果表明,油基磁性流体可作为船舶艉轴密封液,对水和海水介质密封压差可以达到2MPa;船舶艉轴磁流体密封的耐压能力,随着磁流体饱和磁化强度的提高而增大,随着转轴转速的增加而减小,随着径向间隙的减小而增大.     

弹性金属塑料瓦导轴承试验台设计

设计的弹性金属塑料瓦导轴承试验台，可以提供0～3MPa的载荷压力，速度在40～1000r／min范围内可调，并且可以调节主轴的偏心。该试验台可以测试轴承内径在φ250～φ300mm范围内的弹性金属塑料瓦导轴承。     

我国滚动轴承电主轴的发展

滚动轴承电主轴起源于内表面磨削技术的发展,在内表面磨削中,尤其是在轴承行业内表面磨加工领域内,砂轮直径受工件尺寸限制,不可能无限增大,而常规的机械主轴,传动速度比受机械传动限制,不可能很高.砂轮轴最高转速仅达30 000r/min,若以此速度去加工内径小于10mm的微型轴承内环内孔,其砂轮极限尺寸为φ8 mm.此时砂轮表面线速度仅为12.6m/s,而工频电机额定转速为3000r/min.要升速到30 000r/min,必须采用多级传动,这就造成机床布局的困难及砂轮主轴振动的先天不足.为解决轴承行业内表面磨削的技术难题.主轴行业发展了用于轴承内表面磨削的电主轴.     

轴承箱端盖密封的改进

我厂鼓风机、引风机的传动部分是由电机通过弹性联轴器直接驱动风机轴,其上装有两只双列向心球面罐子轴承,通过油池来润滑轴承,为防止泄漏原设计采用隙缝密封并配有甩油环,但泄漏相当严重。泄漏原因:当甩油环把润滑油甩在端盖内孔壁后,油液将沿孔壁表面流到甩油环背面的风机轴上。孔与轴之间的间隙为0.1～0.3mm,由于风机转速很高(约1000r/min),难以形成油膜阻止泄漏。为此,我们试制了铝环密封装置。     

大尺寸O形丁腈橡胶圈动密封性能测试分析

为研究大尺寸O形橡胶密封圈端面动密封性能,研制适应于大尺寸O形橡胶圈的动密封性能测试平台,测试水介质条件下绝对压力在15～600 kPa范围内O形橡胶密封圈端面动密封性能.基于正交试验设计,研究不同介质压力、压缩量(0.75～1.25 mm)和转速(5～50 r/min)下内径600 mm(截面直径10 mm)的丁腈橡...     

合理选择润滑剂

我公司水煤气车间的9-19-13No.9D型风机,使用46219轴承,转速2950r/min,主轴直径φ95mm,采用油浴润滑.该风机为高压间断强制通风,振动较大,由于选用的润滑油粘度低,加上风机轴承过桥箱结构设计和两端密封材料选用不合理,造成油液长期跑、冒、滴、漏,得不到解决,每天需加油2kg左右.不仅油料散失严重,而且污染环境,稍有不慎即造成设备事故.经过反复查试,我们决定用润滑脂代替润滑油.     

采煤机齿轮箱轴承临界转速影响参数优化

为了提高齿轮箱轴承临界转速控制精度,选择51 825 r/min的齿轮箱作为优化调节目标,深入探讨了齿轮箱轴承-转子系统参数引起的整体性能变化情况,通过仿真手段优化关键控制参数,并进行齿轮箱振动信号实验验证。研究结果表明：随着轴径提高,一阶临界转速对数上升,当内径增大后增加速率缓慢,须在强度符合要求条件下尽量减小轴径尺寸。通过分析转子临界转速确定最优参数,间隙比为0.002 6,支点偏移系数为0.60,轴承预负荷系数为0.40进行轴振动测试,工作频率形成了最高的振幅,齿轮箱在所有工况下都呈现正常运转状态,已经达到验收标准要求。该研究能够有效保障齿轮箱满足控制性能要求,具有理论参考价值。     

机械设计数据简易计算图表(六)

2.最大许用压力速度系数的验算 对于轴承考虑到轴与轴承的摩擦热,需要对压力速度系数进行验算。最大许用压力速度系数的标准值已列于前面表2中。 考虑pv值时端轴颈尺寸求法如下: 间存在下列关系式: 把公式(24)绘制成计算图表9。下面举例介绍其使用方法。 例11某一端轴颈上承受载荷为1800kgf,转速为 420 r/min,轴径为 110 mm,长径比为 2,试求 pv值。 解:根据题意:W=1800 kgf,N=420 r/min,d=110 mm, c=l/d=2,得t=2×d=220mm 在图表9上: ①从W,尺上的1800刻度值点引斜线s ②从N只上的420刻度值点引斜线t; ③由t、s线的交点引水平线u,并延长; …     

间隙密封结构在高速重载轴承座上的应用研究

运用流体力学计算分析传统间隙密封结构应用于高速重载轴承座的可行性。研究发现,当密封盘以工作转速2 000 r/min工作时,传统间隙密封能够实现完全密封所需的最大密封间隙宽度为0.556 mm,使用条件苛刻。对传统间隙密封结构进行了改进,增大了间隙密封结构的密封间隙,并在密封盘第一阶凸台上增设了数个气压孔。计算及分析结果表明,改进后的间隙密封结构在密封盘以工作转速2 000 r/min工作时,能够实现完全密封所需的最大密封间隙宽度可达1 mm以上,改善了间隙密封结构的使用条件。实验证明了改进的间隙密封结构能够实现高速重载轴承座的完全密封。     

空调冷却水泵机械密封参数的优化试验研究

通过开展正交试验，分析空调冷却水泵机械密封参数优化问题。经方差分析观察到，在机械密封端面摩擦功耗方面，不同工艺参数对密封端面摩擦功耗均会产生一定的影响，其中，电机转速对密封端面摩擦功耗所产生的影响最大，其次为介质压力，弹簧比压则对密封端面摩擦功耗影响相对较小。分析极差分析结果可以发现，随着弹簧比压和电机转速以及介质压力的不断增加，密封端面摩擦功耗也会随之呈现出不断增大的变化趋势。经过机械密封泄漏量方差分析，对密封端面摩擦功耗产生较大影响的工艺参数为弹簧比压，其次为介质压力，电机转速对密封端面摩擦功耗所产生的影响则相对较少，另外，弹簧比压会对泄漏量产生较大的影响。最终分析确定机械密封的最佳工艺参数条件为：弹介质压力为0.60 MPa,电机转速为2960 r/min,簧比压为0.06 MPa。