机械密封摩擦副环端面研磨特性的分析与计算

提高机械密封的密封质量,除了密封结构和密封材料方面的问题以外,还有一个不可忽视的重要环节就是机械加工工艺问题。对于机械密封而言,最重要的则是摩擦副环的端面加工。为了保证机械密封质量,摩擦副环的端面光洁度和波纹度均有较高的要求。尽管密封压     

机械密封端面摩擦付环的变形

随着回转式流体输送机械的不断发展,机械密封得到了越来越广泛的应用,并对机械密封的密封质量也提出了越来越高的要求。而衡量机械密封密封质量的最重要和最明显的标志就是端面漏泄量和摩擦付环的使用寿命。在研究端面的漏泄和摩擦付环的使用寿命时发现端     

检验车床端面不平度检具

此检具是根据垂直主轴中心线的一条直线,随主轴旋转形成一平面的原理而设计的。可用于普通车床大、中修及二级保养的检查车床端面不平度。使用方法:将此检具装夹在被测量的车床卡盘上,把千分表固定在刀架上,使千分表测头顶在检具的测量轴一端,旋转主轴,调整螺钉4,使测量轴两端母线在千分表上读数相等为     

机械密封端面摩擦工况研究进展

机械密封端面的正常摩擦工况可分为流体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。阐述了三种摩擦工况的基本概念，分析了摩擦工况对承载能力和泄漏特性的影响，对机械密封端面摩擦工况的研究现状和进展作了分析和评述。     

机械密封端面摩擦机制与摩擦状态

机械密封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.从微观角度探讨了机械密封端面摩擦机制,分析了机械密封端面分别处于干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦状态时的工作特性,介绍了机械密封端面摩擦状态的判断方法,分析了端面摩擦状态对机械密封性能的影响.对于普通机械密封,端面的最佳摩擦状态应该是混合摩擦状态,如密封性能要求较高,则应该是边界摩擦状态.     

机械密封端面摩擦的试验研究

本文研究了动、静环加强对其端面变形以及机械密封端面特性的影响。动、静环加强减少了端面变形,使端面上液膜反压系数由0.26增加至0.50,极限工作压力由2MP_a(20kgf/cm~2)提高到4.5MP_a(45kgf/Cm~22)。在线速度13m/s,常温,清水条件下,浸树脂石墨对碳化钨的端面摩擦系数在相当宽的pV值范围内保持为定值0.058。当单位密封面承担的剪切能达0.11kW/cm~2时,摩擦系数急剧上升。上述两个特征量同载荷系数大小以及同动、静环是否加强都没有关系。     

影响端面密封摩擦副工作的各种因素

动密封环和静密封环组成的摩擦副,是端面密封最重要的组成部分。当动环和静环安装绝对垂直,也不受各种因素的影响时,就能保证完全无泄漏密封,这就是理想的摩擦副。但事实上摩擦副受到了各种因素的影响,使其密封性能变差,寿命缩短。润滑是同摩擦——磨损作斗争的一种手段,能改善端面密封的性能,提高使用寿命。本文对各种有利因素和不利因素,分别进行讨论,供从事端面密封研究和设计工作者参考。 1 接触面间隙内液体压力的分布对摩擦副的影响 多数实验者进行端面密封的实验后得知,摩擦副内摩擦的最良好工况是半液体摩擦。发生半液体摩擦时,作用在密封接触面上的一部分力由粗糙不平的接触面承受,另一部分力由充满间隙内的液体介质所承受,如图1所示。这时,位于间隙内的液体,是处于密封接触面所承受的压力降P作用之下,沿半径r呈线性分布,其压力降分布是近似于三角形(见图1a)。     

侧入式单端面机械密封摩擦副温度场的研究

对侧入式单端面机械密封的温度场进行了研究。通过建立二维轴对称传热的有限元模型,用有限单元法求解了机械密封环的稳态温度场,在自主设计的试验台上进一步对静环温度进行测量,得到了不同工况下的静环温度实测值。结果表明:增大弹簧比压、介质压力和转速,密封端面温度显著升高。将计算结果与实测结果进行比较,其影响趋势基本一致,误差在可接受的范围内,说明文中所介绍的计算密封环温度的方法可行,为进一步研究此类典型结构密封环的热特性提供了参考。     

机械密封的摩擦副材料

机械密封广泛用于流体机械中,对一般的工况其研究现主要体现在正确选择摩擦副材料上.本文介绍了常用的机械密封摩擦副材料以及一些新材料,对进一步研究和选择摩擦副材料有一定的指导的意义.     

机械密封摩擦副规律的研究

一、摩擦摩损试验方法摩擦副摩擦磨损规律的研究是一项工作量巨大的基础研究工作,根据实际经费和材料的来源,我们选用19对常用的摩擦副在密封试验台架上进行试验研究。     

船舶艉轴密封装置端面密封摩擦副温度场稳态分析

以端面密封为主密封的船舶艉轴密封装置运行时,摩擦副在海水压力及摩擦力的作用下,密封端面间会产生大量热量,引起摩擦副温度升高,导致端面密封工作不正常。采用整体接触耦合法对船舶艉轴密封装置摩擦副温度场进行稳态分析,并通过实例计算各工况下动、静环的温度分布、热变形、间隙和接触压力情况。结果表明：动、静环端面温度、端面轴向变形随密封介质压力和转速的增加而增大,动环端面轴向变形相对静环端面较小;密封端面最外侧的间隙最大,且最大间隙随转速的增加而增大,随水压的增加而减小;随着水压和转速的增加,接触区域增大,密封端面上各点的最大接触压力出现波浪形的跳动。     

机械密封摩擦副的新型材料——碳化硅

碳化硅是一种新型的机械密封摩擦副材料。本文介绍了碳化硅的制造工艺、物理机械性能以及在机械密封中的应用。     

深海机械密封端面摩擦及变形特性研究

以深海推进器等水下设备用机械密封为研究对象,建立机械密封环模型,考虑深海变工况下接触端面摩擦因数的差异性,采用分离法分别对机械密封动、静环端面进行热-力耦合变形分析,并对分别考虑密封环热变形、力变形、热-力耦合变形的分析结果进行比较。结果表明:接触端面摩擦因数大小与介质压力、转速、液膜厚度等因素有关,端面摩擦因数随介质压力增大而减小,随转速增大而增大,随液膜厚度增大而减小;单一力变形、热变形分析与热-力耦合变形分析结果差别较大,热-力耦合分析结果要比单一变形分析更接近实际、分析更准确;瞬态工况下,端面温度及端面接触应力峰值均出现由外向内的变化趋势,端面接触状态受端面温度分布影响明显。     

机械密封端面混合摩擦热计算分形模型

为研究和掌握混合摩擦状态下机械密封端面摩擦热的变化规律,基于端面接触分形模型和平均膜厚分形模型,建立了机械密封端面混合摩擦热计算模型,并通过计算分析了端面混合摩擦热的影响因素。结果表明,随着转速的增大,总摩擦热和液膜黏性剪切摩擦热比增大,微凸体接触摩擦热比减小;随着密封介质压力或弹簧比压的增大,总摩擦热近似呈线性增大,黏性剪切摩擦热比减小,接触摩擦热比增大;随着端面分形维数的增大和特征尺度系数的减小,总摩擦热和黏性剪切摩擦热比增大,接触摩擦热比减小,且端面越光滑,总摩擦热、黏性剪切摩擦热比、接触摩擦热比的变化幅度越大;当密封端面处于混合摩擦状态时,接触摩擦热大于黏性剪切摩擦热。     

机械密封端面摩擦特性参数及其测试技术

机械密封端面摩擦特性是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素,机械密封端面摩擦特性参数的测试是机械密封试验研究和产品质量评价中的关键技术。分析了表征机械密封端面摩擦特性的常用性能参数,介绍了端面摩擦扭矩、端面磨损量、端面温度、端面流体膜厚及端面流体膜压的测试技术,探讨了常用测试方法的优缺点及难点。指出了消除测试过程中外部较大的干扰信号是提高测试精度和可靠性的关键,而基于传感技术的计算机数据采集与处理是机械密封端面摩擦特性参数测试技术的发展趋势。     

多孔端面液体机械密封摩擦性能的数值分析

为了研究多孔端面机械密封的摩擦性能,应用ANSYS CFX软件对密封端面间的流场进行数值模拟,得到不同工况参数和微孔结构参数下密封端面液膜的剪切应力分布云图,并对计算结果进行分析。研究表明:剪切应力主要作用于非孔区;介质压力和微孔深度对剪切应力分布影响较小,而降低转速、减小介质黏度、增大微孔半径可以有效地减小剪切应力,降低端面的摩擦损失,延长密封的使用寿命。     

激光加工多孔端面机械密封的摩擦性能分析

分析了工况参数和结构参数对激光加工多孔端面机械密封摩擦性能的影响。建立了激光加工多孔端面机械密封的计算模型和边界条件,采用有限差分法求解液膜控制方程,获得在不同操作工况和表面微孔结构参数下的密封开启力。理论推导得到了激光加工多孔端面机械密封的摩擦扭矩表达式,并对其进行了分析。结果表明,密封端面间的摩擦扭矩随着密封环转速的增加而增大;微孔深度和微孔密度有最佳参数,使密封端面间的摩擦扭矩最小,且与试验结果吻合。     

参数化机械密封中静环摩擦副相容性设计方法*

高温、高压、高速等极端工况对机械密封的设计提出了更高的要求,在对高参数机械密封结构、使用工况及受损件分析的基础之上提出静环摩擦副的相容性设计方法。该方法的核心是在设计过程中考虑机械密封静环摩擦副石墨和不锈钢的相容性问题,相容性的判断依据是石墨环所受热应力是否超过其机械强度许用值。建立静环摩擦副的有限元仿真模型,通过实例对静环摩擦副的相容性问题进行了说明。研究结果表明：通过相容性设计可以调整机械密封静环摩擦副石墨环所受的热应力,减少高参数工况下机械密封失效问题的发生。     

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.     

干摩擦工况下机械密封端面温度数值模拟

该文采用有限元的方法,研究接触式机械密封在乏油工况下,密封端面处于极端干摩擦状态时密封环的温度分布,探索了密封环材质、弹簧比压、端面宽度以及密封环结构变化对端面温度的影响规律。研究结果表明,选取低摩擦系数的摩擦副、减小密封环端面宽度、保持低的弹簧比压以及增大密封环强制对流换热面积都有助于降低密封环端面温度。