普通内摆线型单螺杆式水力机械密封性能研究

介绍内摆线型单螺杆式水力机械的骨线及等距曲线方程,推导内摆线型单螺杆式水力机械转子齿凸与定子转折点和内凸中点接触角度区间的计算公式,并对实际可能用到的1/2、2/3、3/4三种单螺杆式水力机械的接触角度区间进行对比。结果表明:在考虑过盈的情况下,缩短转子与定子转折点的接触时间,能避免转折点在短时间内急速磨损,改善定子的密封性能,从而延长普通内摆线型单螺杆式水力机械的使用寿命。     

离心式高黏度泵的设计与应JjI

通过对LGN型离心式高黏度泵的设计及工业应用，介绍了该泵在水力设计、结构设计以及机械密封方面的特点，并对泵进行性能试验和工业应用考核。结果表明，该泵设计合理，运行平稳、可靠。     

立式自吸泵的节能与创新

通过对无密封(动力密封)立式自吸泵结构分析,结合多年来的设计应用,总结了立式自吸泵结构对水力性能、自吸性能及效率的影响因素,提出了提高立式自吸泵效率、结构改进措施和注意事项。     

立式无密封自吸泵的研究与应用

阐述了立式无密封自吸泵的性能特点、水力设计要求和结构设计特点,分析了典型结构,指明持续研究方向。     

水泵轴封形式的改造实践

面对市场越来越多的对水泵近乎零泄漏的要求,水泵轴封由填料密封改为机械密封势在必行。为提高同一台泵两种密封形式的互换性,改造过程中不能改变泵的水力性能和整体结构。阐述了将水泵轴封形式由填料密封改造为机械密封的设计要点,并列举了一些改造实例。     

水力加压器组合密封结构设计及参数优化

为了提高水力加压器密封性能,设计一种由滑环与O形密封圈组成的组合密封;利用流体压力渗透载荷的加载方法对密封结构进行有限元仿真,得到单因素滑环结构参数对密封性能的影响规律;利用正交试验,分析多因数滑环结构参数综合作用对活塞密封性能的影响。研究结果表明:滑环沟槽底部厚度、滑环侧边宽度、滑环高度、活塞单边径向密封间隙对动密封面接触压力影响依次减弱,新型密封结构选择滑环高度6.5 mm、滑环侧边宽度2.65 mm、滑环沟槽底部的厚度0.7 mm、单边径向间隙0.25 mm时,其最大接触应力比常规O形密封圈结构提高了245%;新型密封结构中的动密封面接触应力比常规O形密封圈结构有了显著的提高,提高了水力加压器的密封性能。     

鼓风机用水力密封试验研究

根据试验结果研究了鼓风机用水力密封的密封能力及功耗特性,结果表明该密封结果具有良好的密封能力,给出了该水力密封的功耗、密封压力等的经验公式。     

福清核电站主泵轴密封系统水力分析北大核心

福清核电站1～4号机组主泵(冷却剂循环泵)轴密封系统与100-D型主泵轴密封系统有很大差异,本文通过建立ANDRITZ主泵轴密封系统水力模型,分析了主回路系统压力变化、轴密封注入流量变化对各级轴密封参数的影响,以及各级轴密封在损坏和阀门误动作情况下,各级轴密封参数变化的情况。本文可为核电站操作人员分析主泵运行状态提供参考。     

低温液氮离心泵的研制

以比转速ｎｓ为４３的低温高速液氮离心泵为例阐述了间歇工作的低温离心泵的结构设计和水力设计方法。结构上采用金属波纹管轴密封和聚氨酯同步齿形带传动等结构形式，理论上采用复合叶轮的优化水力设计方法，经水力性能试验和现场应用实践表明，本文提出的结构方案和水力设计方法是合理可行的。     

金属O型圈高温密封性能研究

为研究海上稠油热采工具密封用金属O型圈的高温密封性能,建立金属O型圈密封轴对称有限元分析模型,计算其高温条件下接触压力与剪切应力变化规律,分析金属O型圈高温密封影响因素,并利用试验验证理论研究结果。研究表明,温度变化显著影响金属O型圈的强度和密封性能,金属密封圈最大接触应力和剪切应力随工作压力的增加呈非线性增大,密封圈密封性提高,强度下降;初始压缩率在12%~16%范围内时,金属O型圈的高温密封性能最好,能满足350 ℃下稠油热采工具密封要求。理论研究结果通过试验得到有效验证。     

三种迷宫密封泄漏量及动特性系数数值研究

对直通型、阶梯型及交错型3种迷宫密封流场进行数值分析,研究其封严特性及动力学特性,分析进出口压差、转子转速对迷宫密封泄漏量及动力学特性系数的影响。研究结果表明:交错型迷宫密封封严特性最优,直通型最差;直通型迷宫密封在高转速时有较好的动力学特性,而交错型迷宫密封在低转速时动力学特性很好,但随转速的增加动力学性能急剧下降;在进出口压差较大或转速较低时,交错型迷宫密封具有良好的密封性能及动力学特性,阶梯型迷宫密封动力学特性最差;在转速较高时,直通型迷宫密封具有良好的动力学特性,交错型迷宫密封动力学特性最差。     

压力平衡型指尖密封泄漏特性试验研究

模拟航空发动机静态和动态工况,试验研究转速、压比和温度等参数对压力平衡型指尖密封泄漏特性的影响规律,并比较标准型指尖密封和压力平衡型指尖密封的性能。试验结果表明:压力平衡型指尖密封能有效缓解滞后现象,具有优异的密封性能;随着压比的上升,泄漏参数先急剧上升,然后趋于定值;随着温度、转速的上升,泄漏参数减小;与标准型指尖密封相比,350℃高温工况下压力平衡型指尖密封的静态泄漏参数下降约29.4%,动态泄漏参数下降约34.2%。     

周向收敛与人字槽组合型指尖密封结构与性能分析

针对流体动压型指尖密封结构和工作特点,建立了具有周向收敛靴和轴上人字槽组合结构特征的指尖密封(简称组合型指尖密封)结构形式,采用流固耦合数值分析方法,分析了不同结构和工况条件下组合型指尖密封的泄漏率、气膜承载力及气膜流场特征,详细讨论了密封各结构参数变化对组合型指尖密封性能的影响。结果表明:在通常工况范围内,压力流对组合型指尖密封性能的影响占主导地位;楔形气膜膜厚比、楔形气膜径向最小厚度对组合型密封泄漏率影响最大;人字槽偏离高压片的距离、槽纵向间距和槽宽对组合型指尖密封的性能影响较为明显。与现有人字槽型指尖密封和周向收敛型指尖密封的性能相比,组合型指尖密封气膜承载力明显高于人字槽型指尖密封;其泄漏率与周向收敛型指尖密封相当而气膜承载力较大,具有较好的综合性能优势。     

2.5维编织C-C复合材料圆弧型线指尖密封多目标优化设计

根据指尖密封的使用条件,通过圆弧型线指尖密封结构参数之间的几何关系分析,建立了一种适用于圆弧型线指尖密封优化设计的密封分析模型,确定了其主要设计参数.以密封泄漏率和指尖靴/转子间接触压力为目标,建立了2.5维编织C-C复合材料圆弧型线指尖密封优化设计数学模型.基于ANSYS软件开展了C-C复合材料圆弧型线指尖密封多目标优化设计,优化算例结果表明,经过结构优化能够显著提高指尖密封的综合性能.一组相同结构和工况条件下的C-C复合材料和金属材料圆弧型线指尖密封性能比较结果显示,选择C-C复合材料可以在一定程度上有效提高密封的综合性能,从而为指尖密封的设计提供了一种新的选择.     

牙轮钻头螺旋密封牙型对排砂性能的影响*

基于螺旋密封结构的排砂原理和流量平衡理论，建立锯齿形、矩形、梯形、半圆形4种螺旋牙型对应的流道模型，建立排砂性能评判标准，结合流体湍流模型和固体颗粒运动轨迹追踪法对不同牙型的速度场、压力场以及岩屑滞留时间进行分析，探究牙型对螺旋密封排砂性能的影响规律，评价不同牙型的排砂性能，并对螺旋密封牙型进行优化设计。结果表明：4种螺旋牙型都具有主动排砂能力；锯齿形密封流道两端压差最大，能够产生较大的泵送流量，岩屑颗粒更易排出，同时锯齿型密封中岩屑颗粒的滞留时间最短，因此锯齿形螺旋密封的排砂性能最好。优化结果表明，锯齿形螺旋密封牙型的螺距为3.2 mm、工作面倾角为3°、非工作面倾角为30°时排砂性能最优。     

ES250-370双吸离心泵的优化设计

文章采用内置冷却润滑机械密封技术以提高轴封冷却润滑性能,密封腔与轴承腔(托架)设计成整体结构形式以提高产品同心度;在水力模型优化设计的基础上,创新设计带导流壁分流结构形式的半螺旋形吸水室以进一步提高性能和泵效率.仿真与试验结果表明:所设计的卧式蜗壳轴向中开双吸离心泵具有外观美观、结构简单、产品性能好、运转可靠等优点.     

低比转速两级复合时轮高速离心泵的研制

阐述了两级复合叶轮高速泵的结构设计特点和水力设计方法。理论上采用以效率为目标函数的优化水力设计方法，并采用复合叶轮和双密封结构，经水力试验和现场运行表明，该泵具有很理想的性能指标和密封可靠性。     

不等深螺旋槽干气密封性能的研究

为进一步提高螺旋槽干气密封的密封性能,对螺旋槽的结构做创新性的优化,保持坝区和堰区不变,只改变螺旋槽底部形态,将等深螺旋槽改进成收敛型不等深螺旋槽。通过建立有限元模型,用Matlab软件编程求解出气膜压力分布,对比分析等深槽、收敛型阶梯不等深槽、收敛型锥度不等深槽、发散型阶梯不等深槽和发散型锥面不等深槽5种槽型的密封性能参数。对比分析收敛型阶梯不等深槽不同锥度下的密封参数。结果表明,收敛型阶梯不等深螺旋槽与收敛型锥度不等深螺旋槽具有十分相似的密封性能,但收敛型阶梯不等深螺旋槽具有更好的泄漏量稳定性,且更易加工;0.04°收敛型阶梯不等深螺旋槽干气密封的密封性能最优越,控制泄漏量方面更为突出,并可获得较好的推开效果。     

T形气缸盖罩垫密封性能的有限元分析

运用有限元软件对平型、加强筋型和凸台型T形缸垫的应力、应变以及接触应力分布规律进行研究,对比分析这几种T形缸垫的密封性能。结果表明,加强筋能提高缸垫的密封能力,但不同的加强筋结构对密封能力有着不同的影响,设计不合理的加强筋,还容易导致T形气缸盖罩垫过快失效和老化。平型气缸盖罩垫适用于密封周期长但密封力要求不高的情况;而加强筋型气缸盖罩垫则适用于密封力要求高但密封周长不长的情况;凸台型气缸盖罩垫的综合性能高,能满足密封周期长和密封力要求比较高的情况。     

具有一般型线的指尖密封性能优化设计

提出基于曲线弧函数s的曲线切向角θ的多项式方程,来表示满足指尖梁成形要求的任意可能的凸、凹型线。利用Taylor级数获得一般型线的通用表达式和特征参数,建立了以低泄漏率和低磨损率为目标的优化模型,从而实现指尖梁形状优化与其他几何结构尺寸的同步优化。优化算例结果表明:经双目标优化设计可以获得综合性能良好的一般型线指尖密封结构形式;与现有圆弧型线和渐开线型线指尖密封优化结果相比,一般上凸型线指尖密封综合性能与圆弧型线和渐开线型线指尖密封相当,一般上凹型线指尖密封在满足低泄漏性能上具有明显优势。