不同激光表面造型机械密封环的性能试验研究

将2种典型表面造型机械密封环,即微凹腔造型和腔与槽结合造型的密封环,与未造型密封环进行了密封和摩擦性能的对比试验。试验结果表明2种造型的机械密封与未造型的相比具有明显优越性能:凹腔机械密封在一定工况范围内无泄漏,且具有相对于未造型良好的摩擦性能;槽腔结合机械密封在整个过程中均无泄漏,其摩擦系数远小于未造型的。凹腔机械密封也存在一些缺点:在介质压力较小工况下试验时泄漏较大;在介质压力大而转速小时摩擦扭矩较大。分析表明:凹腔环的凹腔造型在端面载荷较大,存在轴向振动的情况下会增大摩擦系数;槽腔结合环的泵送槽能够容纳液体,具有润滑和缓冲振动的作用。     

军用车辆新型密封环

1 军用车辆传动系密封现状 军用车辆传动系统一直使用密封环进行动密封,通常使用2—3道密封环,这种密封装置的密封原理主要是依靠环的弹性变形保持其外缘与毂孔紧密接触而挡油密封。其设计寿命,密封环是一个中修期,与环相配合的密封偶件(轴和轮毂)一般是一个大修期。但从修理实际来看一般都达不到设计要求,通常在大约三分之二中修期时密封失效,其失效形式是环本身磨损及轴槽侧面和毂孔严重磨损,磨痕常呈沟槽状,深者可达0.2mm。我们知道密封环的密封作用主要依靠环的外缘与轮毂紧密接触而实现,那么密封装置的寿命一方面决定于摩擦副配对材料,另一方面决定于摩擦表面的润滑状态。密封环是由耐磨铸铁制造的,具有较高的硬度和耐磨性,而密封偶件(轴和毂)的材料大多是调     

基于ANSYS的大型艉轴机械密封环温度场理论研究

船舶艉轴机械密封的摩擦副工作时,会产生大量的热量,引起密封端面温度升高,导致密封面不能正常运行。利用有限元分析软件ANSYS11.0计算不同工况下某大型艉轴机械密封环的温度场,得到密封端面温度的变化规律,并讨论影响温度场的几个重要参数,发现艉轴转速及密封介质压力对端面温度影响明显,密封端面温度靠近内径处温度最高,沿径向及轴向逐渐降低。     

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。     

连续式混凝土搅拌机轴端密封的研究

连续式混凝土搅拌机工作时混凝土可能渗入到轴端密封装置,加剧密封端面的摩擦,加速密封的失效.对连续式混凝土搅拌机浮动密封环和转毂进行力学分析,对浮动密封环受O型圈的接触压力和密封介质的平均压力进行优化设计,计算出其最优值,保证浮动密封环端面的接触压力保持在最佳区间.     

高速高压用的轴密封装置

自动浮动式密封装置是最近研究出来的高温高压用的旋转轴密封装置,它能减少机壳与旋转轴之间的流体泄漏。这种装置包括一对相互弹性连接、并排配置在轴周围的密封环。在每个密封环的内径表面上,和在密封环的相对径向面分别与机壳的密封面相贴处,都开了许多将流体吸向轴表面的等间距的凹槽(通称雷利阶式垫)。     

机械密封摩擦环粗糙表面的计算机模拟

用计算机模拟仿真机械密封摩擦环的粗糙表面,该方法能得到与工程实际较为吻合的密封环表面的三雏形貌,以及表面轮廓高度的分布数值,可用于为机械密封环表面润滑、摩擦等性能的数值分析提供数据输入.     

简易浮动环密封结构

活塞式压缩机活塞环与填料函密封环结构见图1。活塞在气缸内作往复运动时,活塞环的外表面、端面分别与气缸壁内表面及活塞槽的侧面紧密接触,活塞槽、活塞环及气缸内表面组成了密封结构。填料函密封环的作用是:介质的轴向密封是靠压差及活塞杆作往复运动时,推动密封环端面与挡圈端面(刮研)接触;径向密封是靠箍在密封环外圈的拉紧弹簧的作用,使密封环的内表面(刮研)与轴的表面紧密接触,轴向密封与径向密封的联合作用防止了介质的泄漏。根据这个原理,将结构进行适当的改进,应用在旋转离心泵的轴封上,     

填充PTFE材料在往复压缩机中的应用

目前在往复压缩机填料密封上,普遍使用金属填料.用自润滑材料,实现无油润滑占极少数,用金属材料(大多是冶金粉末)制造的填料密封环,在使用中存在以下几个问题;一是由于密封环和活塞杆表面初始质量的优劣差异,需要磨合的时间长,磨合的主要指标之一是零件表面质量特性从最终加工后的原始状态转变到使用粗糙度,摩擦副之一填料,由于是金属材料,其硬度比非金属材料大,因此磨合周期长.二是金属填料不具备自润滑性,必须采用强制润滑,运行中一旦润滑系统出现断油故障,就造成于摩擦,从而造成填料磨损失效,活塞杆加剧磨损甚至报废.三是金属填料的使用寿命周期一般为3000～4000h,也即在一个大修周期内要更换一到两次密封填料,影响正常生产.     

压力平衡型式BOT填料环

往复压缩机填料环的密封作用是通过填料环与活塞杆之间的紧密接触形成的。但是填料环与活塞杆之间的摩擦会产生热量,使温度升高。如果热量图1不及时被排走,就会导致填料环损坏而造成气体泄漏。图1所示的单作用密封环组是最常用的主密封填料环组。研究表明,这种填料环工作时大部分负荷由切向环承担,所以切向环的磨损比径向环多。贺尔碧格公司的最新产品BOT填料环是压力平衡式填料环组,它是在传统的径向环和切向环组基础上发展而来的。通常型式的密封环组,其切向环与径向环的轴向尺寸是相同的。而研究表明摩擦作用与填料环的宽度有关,所…     

加氢裂化装置往复压缩机填料密封故障分析与改造

针对加氢裂化装置C102新型往复压缩机填料密封存在的泄漏问题,对压缩机气缸活塞填料密封结构、密封原理及其密封条件进行研究,在对密封填料函结构和填料受力等讨论的基础上,分析压缩机气缸填料密封失效的主要原因,提出改进填料密封环结构、冷却系统、规范密封环加工工艺程序及优化安装等措施。实践证明,改造后密封效果显著提高,设备使用寿命延长。     

进口往复压缩机填料密封装置国产化改造

介绍了填料密封环的工作原理,分析了C-760往复压缩机原填料密封装置存在的泄漏问题及密封泄漏的原因,提出改进填料密封环结构、优化填料密封环材质等改造措施.实践证明,改造后密封效果显著提高,设备使用寿命延长.     

等温密封环粗糙表面微观动态接触离散建模与状态分析

根据密封环的结构形式和服役特点,提出在微观尺度内密封环动态接触过程的离散建模方法。基于移动元胞自动机算法,结合复合材料密封环多种组成材料的特点,对密封摩擦副两粗糙表面局部接触区域进行离散建模。根据实际的工况条件加载相应载荷,通过可视化的模拟过程获得密封接触面微观动态响应,表达出磨损颗粒和润滑油组成的机械混合层的形成与演变过程,研究表明机械混合层对密封动态接触有显著影响,在混合摩擦过程中起到流体润滑和固体润滑的双重效果;同时定量模拟密封接触表面颗粒的旋转角和速度场,分析微观磨损颗粒运动规律;模拟计算获得瞬态摩擦因数曲线及其拟合曲线,通过与实测数据对比发现具有较高吻合度。表明微观动态接触离散模型在密封接触研究方面的适用性,是密封及其相关摩擦副微观接触状态分析的有效方法。     

初始力变形对船舶艉轴机械密封温度场的影响

机械密封温度场传统分析方法不考虑初始力变形对温度场影响,假设认为密封端面平行,计算得到密封环温度与实际温度存在较大的偏差。建立考虑初始力变形的艉轴密封装置的有限元模型,运用ANSYS分析软件通过间接耦合法研究特定工况下船舶艉轴机械密封端面温度的分布规律及密封环内温度沿轴向的变化规律,并与传统方法结果进行比较。结果表明：提出的数值分析方法考虑了初始力变形的作用,得到的密封端面径向最高温度发生在靠近端面变形后实际接触的内径位置,而不是传统方法的靠近内径处;相比传统方法,提出的数值分析方法计算得到的端面比压更大,端面温度更高,尤其是在高温高压的工况以及采用弹性模量较小的密封材料时。     

核电泵用机械密封摩擦有限元分析

以不同工况下的机械密封环为研究对象,依据接触表面的温度,对各种工况时密封端面的接触状况及温度变化趋势进行了分析。结果表明:在极端工况下,机械密封环温度远低于相应材料的允许使用上限;在正常工况下,密封环由于摩擦生热引起的温升较小,由密封介质传导入密封环的热量引起的温升较大。机械密封在不同介质温度和不同密封压力下均可保证较好的运行性能。在极端工况下,密封动静环等效M ises应力均在较低的水平,不会导致密封环的失效破坏。由于密封压力作用引起的密封端面变形,密封端面液膜厚度沿压降方向呈发散分布;在端面外径处动静环将会产生局部接触磨损,密封介质温度对端面液膜厚度影响较小。     

离心泵机械密封的安装与拆卸

一、机械密封的原理 离心泵内液体和泵外压力不同,顺着轴就要产生泄漏,为此需要设置密封装置,称其为轴封。泵常用的密封形式有三种:填料密封、机械密封、浮动密封。机械密封具有泄漏量极少、寿命年、不需调整、与轴磨损极小等优点,因此被广泛应用于各类离心泵中,特别是对于扬程(压力)高的泵,机械密封的作     

全金属可溶桥塞异形接触结构密封特性

全金属可溶桥塞作为一种新型压裂工具，其密封结构是影响压裂效率的关键因素。为探究不同密封环结构对密封特性的影响，建立单槽形、椭圆形、双槽形、双曲形4种金属密封环结构的数值模型，利用有限元法，对密封环径向变形特征、密封性能进行分析，以及考虑双曲形结构表面粗糙度对密封接触面积、接触应力、接触面近场应力分布的影响。研究结果表明：随着锥体轴向位移量增加，4种密封环径向变形始终与锥体轴向位移量呈正相关规律，密封环最大、最小径向变形分别位于厚度较大外圆侧、厚度较小外圆侧；复杂接触面可以强化密封环的密封性能，在同样锥体轴向位移量下，双曲形密封环结构密封性能为最好，椭圆形密封环结构性能最差；考虑切向摩擦力时，摩擦因数越大，接触面近场Mises应力沿摩擦力方向发生偏移越明显。所得结论可为井下全金属可溶桥塞密封环的结构优选提供参考。     

热力变形下渣浆泵机械密封干摩擦磨损分析

机械密封在起停阶段或操作失误时常处于干摩擦状态,由此导致的热损伤与磨损将影响其密封性能。以某YWN8合金接触式机械密封为研究对象,建立基于硬度及磨损系数的磨损数值模型,试验测定摩擦副密封环的硬度、磨损系数、干摩擦因数,验证磨损数值模型的准确性;对机械密封磨损进行仿真模拟,研究摩擦副密封环在干摩擦运转时单力场及热力变形下的磨损深度,并用磨损理论值进行验证。结果表明：干摩擦运转时密封环端面温升较低,温度不是其失效的主要原因;热力变形后密封环内外径间隙增大,造成端面粗糙峰接触面积减小,黏着磨损较变形前呈下降趋势,导致多物理场下的磨损深度与理论值不符。     

D71_sH-25(Q、C)金属密封蝶阀

D71_sH-25(Q、C)金属密封蝶阀是我厂根据市场急需和蝶阀的发展趋势,新近研制成功的耐温、耐压的新型阀门。该阀门采用双偏心结构、轴向密封,在阀体内腔装有金属密封环等技术,由驱动装置带动固装在阀轴上的阀板绕轴心旋转,使阀板周边球面压向或脱离金属密封环,从而实现阀门的关闭和开启。它具有设计新颖合理、结构简单紧凑、体积小、重量     

基于热-固耦合的船舶艉轴密封环材料对密封性能的影响研究

在采用螺旋桨推进的船舶中,为防止海水沿螺旋桨流入船内,在艉轴管中设置了密封。由于其工作于恶劣的深水环境中,因此选用可靠的艉轴密封环材料对船舶运行至关重要。本文根据不同船舶艉轴密封环材料对密封性能的影响,利用有限元软件建立热-固耦合数值分析模型,计算得到了不同材料密封环的温度场、变形场、应力场,分析了弹性模量、热膨胀系数、导热系数等材料参数对密封环变形、温升、摩擦磨损及泄漏量的影响,最终选取了最优的船舶艉轴机械密封动环材料。结果表明：SiC动环材料的密封环组合端面温升最小,S30408动环材料的端面变形最大,密封端面的热变形大于力变形,热膨胀系数对密封性能影响最大,综合考虑温升和材料参数对密封环变形和密封性能的影响,选择最优的动环材料为Cr₂O₃。