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新型动静压混合润滑机械密封流场数值研究 总被引:3,自引:0,他引:3
以流体膜为研究对象,建立了新型动静压混合润滑密封端面的三维模型,并利用流体力学软件FLUENT对端面流场进行数值模拟,得出端面液膜的压力分布及速度分布.通过与静压和动压式密封对比,分析了操作参数(如封液压力、转速)对密封性能的影响规律.结果表明,该密封兼有动压与静压两种密封形式的特点,泄漏量小,液膜刚度大,适合于低速非接触密封. 相似文献
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本文提出了一种具有良好动静压综合性能的新型结构的动静压混合径向滑动轴承。该轴承不仅在理论上具有合理性,而且具有一定的工程应用价值。理论计算和分析表明,该轴承的静压支承能力较之普通的浅腔式轴承得以大幅度提高,使转轴在启动和停车阶段能够获得可靠的油膜支承作用。此外,由于用浅腔节流和环面节流替代了传统的外节流器设计,有效地解决了静压轴承使用中经常出现的节流器堵塞问题。试验研究证明了理论分析的正确性。 相似文献
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从动力润滑、静压润滑的形成条件可以看出:动力润滑的动压轴承结构简单,但它受速度的限制,启动和停车时不能产生油膜润滑,精度寿命有限,楔型间隙很小,一般为001mm,这就给轴承的制造增加了较大的困难。而静压轴承的优点是:它的油膜压力与速度无关,受节流器... 相似文献
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静压气体润滑机械密封技术研究进展 总被引:2,自引:0,他引:2
静压气体润滑机械密封是主要利用气体静压作用实现端面非接触的一种新型密封技术,其主要结构是在密封环上加工有提供气体的通道,由外部气源或由内部气源提供流体静压力,当端面间气体静压力形成的开启力与弹性元件和介质形成的闭合力相等时可以实现端面的非接触。这种机械密封技术的性能与转速的关系不大,同时还具有双向旋转能力,所以非常适用于低速、间断运行或需要双向转换运行的机械。本文综合评述了该机械密封的技术特点、研究进展和应用范围。 相似文献
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为研究往复运动密封性能,采用MatLab数值方法建立一种混合润滑模型,该模型包含弹性力学、流体力学和接触力学分析。基于混合润滑模型,研究粗糙度和往复速度对动态往复密封摩擦力、泄漏量和油膜厚度等密封性能的影响规律,揭示液压往复密封机制。结果表明:往复运动密封圈处于混合润滑状态,接触区不仅有流体压力,还包含粗糙度接触压力;存在临界粗糙度σc和临界速度uc,当粗糙度σ<σc时,随粗糙度的增大内行程的泄漏表现为越来越小的内泄漏,当σ≥σc时,随粗糙度的增大内行程的泄漏表现为越来越大的外泄漏;当速度uc时,净泄漏量随速度的增大表现为越来越小的外泄漏,当u≥uc时,净泄漏量随速度的增大表现为越来越大的内泄漏;随着粗糙度的增加,膜厚与内行程的摩擦力增大,而外行程的摩擦力无明显变化;随着速度的增加,油膜厚度增加,内行程摩擦力减小,而外行程摩擦力变化很小。 相似文献
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机械密封的发展历程与研究动向 总被引:11,自引:2,他引:11
介绍了机械密封的产生及其发展背景,阐述了机械密封每一阶段发展的主要动力。综述50年来构建机械密封机理的表面张力假说和粘滞力假说。基于表面张力假说,机械密封存在空化、汽化密封理论;基于粘滞力假说,存在边界润滑、混合润滑密封理论。在不断探索机械密封机理的同时,成功地利用密封机理设计制造了机械密封产品。目前先进的机械密封应用技术主要有表面改形技术、组合密封技术和可控机械密封技术。阐明了现有密封理论都存在着无法解决的问题,指出了机械密封的研究动向。提高机械密封端面参数测试的可靠性是研究和揭示机械密封有关规律的关键;可控机械密封实践仍存在不少难点,包括最佳工况点的求取、控制参数的选择与测量、反馈执行机构的研制等;纳米材料的特殊性能有助于改善机械密封端面间润滑状态,开发纳米材料机械密封和应用纳米冲洗液将是机械密封研究的近期目标。 相似文献
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采用解析法分析外加压静压气体润滑机械密封(或称为静压干气密封)的节流孔直径、介质压力、气源压力等对其密封性能的影响。结果表明:节流孔直径、介质压力、气源压力的增加将导致开启力增加;较小的节流孔直径在较小工作气膜厚度下可获得较高气膜刚度;在气源压力恒定的情况下,较大的节流孔直径会导致较大的泄漏率,但随介质压力的增加,气膜刚度及向介质侧的泄漏率都会减小;提高气源压力,气膜刚度增大,在气膜厚度4~6μm之间增幅最为显著且能获得最大刚度;随着气源压力的增大,向端面两侧的泄漏率都有所增大;选用较小节流孔直径、提高气源压力或降低介质压力能保证密封的高刚度,提高其运行稳定性。 相似文献
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介绍自加压动静压混合润滑气体密封的工作原理,分析其密封特性。采用流体计算软件FLUENT建立不同自加压动静压混合气体润滑密封端面间气膜的数值计算流场,求得气膜的压力和速度分布,得到密封的性能参数,如开启力、刚度、泄漏量。分析该密封在稳定运转状态和启停工作状态的运行特点,与流体动压型气体密封的工作特性进行对比。结果表明:自加压动静压混合密封在运转时具有更大的开启力和泄漏量以及较高的刚度,表现出更好的启停性能;静压引入孔的位置以及均压槽结构对密封开启力及泄漏量有较大影响,静压引入孔在坝区使气膜刚度增大,在动压槽区则使气膜刚度减小。 相似文献
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分析了相同配对材料在清水和干摩擦系数以及介质润滑性能对摩擦系数和磨损的影响,分析结果表明:润滑剂不仅对减少摩擦和磨损有着重要的作用,同时还与机械密封的配对材料有密切关系。 相似文献
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针对航空发动机轴承腔气液两相环境非接触式机械密封启动过程的磨损问题,提出高压侧具有引流槽、可实现零泄漏的润滑密封端面结构。基于雷诺方程建立润滑膜流场分析模型,求解计算具有动压-润滑组合槽的机械密封性能,并与普通螺旋槽机械密封进行了性能对比,讨论高压侧引入润滑槽对液膜厚度、液膜刚度、泄漏率以及摩擦性能的影响规律,通过高速性能试验及摩擦磨损试验验证计算的准确性和端面的减磨效果。端面结构在低速阶段的接触摩擦试验显示,具有组合槽的密封端面在相同的启停工况下端面摩擦因数可以有效降低50%~75%,高速性能试验结果显示,具有组合槽和仅有动压槽的机械密封在工况范围内均能保持理想的负泄漏率,说明气液两相润滑机械密封能够在工作环境中处于理想的泵送状态,实现了对润滑油的绝对密封效果。外侧深槽与动压浅槽组合的机械密封端面结构可以显著改善端面摩擦磨损状况,可为高速和超高速轴承腔气液两相机械密封端面减磨优化设计提供参考。 相似文献
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Kalsi密封函关键结构参数设计 总被引:1,自引:0,他引:1
采用ABAQUS有限元软件建立Kalsi密封模型,分析Kalsi密封函关键结构参数如挤出间隙倒角、挤出间隙高度、预压缩率及粗糙度对密封性能的影响.结果表明:挤出间隙倒角越大,密封圈的内应力越小,在满足实际工况条件下,尽量选择较大的挤出间隙倒角;密封函应选用小的挤出间隙高度,当轴的工况条件比较差时,挤出间隙高度需适当增加;密封函径向高度决定了密封圈初装配时的压缩率,推荐压缩率在10%左右;密封函内表面在摩擦因数为临界值的5倍以上时, K a l s i密封会产生明显的应力集中,加剧密封圈损坏. 相似文献
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用水作为工作介质的液压传动技术是近年来国内外液压领域普通关注的研究方向之一,也是前沿课题之一。本文描述了水液压元件的润滑和密封特性,并介绍了国内外水液压泵的润滑密封方式。 相似文献
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对国内外Taylor-Couette流的形成与发展,旋转圆柱轴间流体膜润滑与密封的数值计算及其相关实验的研究现状进行了分析。分析结果表明,应用雷诺润滑方程求解旋转圆柱轴间流体膜润滑与密封问题有其先天的不足,雷诺润滑方程的推导过程中所采用的假设不尽合理,在雷诺润滑方程的基础上进行惯性力修正和涡粘性修正,或者是人为地对3种流动进行解耦,只能作为一种近似计算。从Taylor-Couette流的基本理论出发,计算旋转圆柱轴间流体膜润滑与密封应是计算其层流问题的发展方向。对于湍流润滑与密封,直接模拟(DNS)和大涡模拟(LES)应是首选方案。 相似文献