变工况机械密封实验台设计及测试系统的建立

完成了变工况机械密封实验台的设计，该实验台能根据实验要求模拟出变工况的工作环境，为变工况条件下机械密封实验研究提供了有效的实验场所；并且通过温度、压力、位移等传感器的设计选择和数据采集系统的建立，为变工况机械密封台的实验提供了准确的试验信息。     

变工况机械密封端面运动实验分析

通过采用螺旋增压辅助手段开发的抗变机械密封和普通机械密封对比实验,探讨了热油泵机械密封在工况变化时动环开启失效机制,分析了相同压力和相同温度、相同温度和不同压力、相同压力和不同温度3种情况下机械密封对比实验结果。结果表明：普通热油泵机械密封在工况变化时会因闪蒸而开启失效,而抗变机械密封采用螺旋辅助增压手段提高密封出口端压力．有效改变汽化半径,使密封端面处于全液相状况．从而具备较强的抗变工况能力。     

变工况下汽液两相机械密封端面膜压的计算与试验研究

作了变工况(泵抽空或压力波动)条件下机械密封端面运动的实验.运用流体膜的相变理论,讨论了机械密封在变工况条件下端面膜压的计算.认为端面瞬时相变是造成机械密封端面打开度失效的原因,提出了提高机械密封在变工况下的抗变能力的保护性措施.     

井下工况模拟综合实验台设计与研究

井下工况模拟综合实验台是为解决在室内模拟井下高温高压环境进行热应力补偿套管性能测试而研制的一种综合性的实验测试装置。通过实验台可以对热应力补偿套管开展力学加载、高温加热以及水力加压实验。因此,在分析综合实验台机械与电气要求的基础上,论述实验装置总体架构设计;通过有限元分析,确定实验台机架结构的优化设计方案;根据实验功能和实验现场环境,拟定实验台测控系统的架构设计方案,并简述人机界面设计及实验台实际应用情况。     

变工况机械密封的研制与开发

基于变工况条件下机械封端面运动的实验,运用流体膜相变理论,了机械密封在变工况条件下相半径的变化。提出了解决相变半径的突变带来的机械密封工作不稳定的方法,依据变工况气液两相密封理论开发了抗变机械密封并成功地应用于工业。     

超高压变工况机械密封技术研究

本文针对一新型动力装置旋转燃烧室超高压变工况的特殊工作条件，对其燃料通道中机械密封的关键技术进行了较深入的分析，在此基础上设计了适用于超高压变工况的机械密封装置，并模拟实际工作条件进行了试验研究，对试验结果进行了分析和讨论。试验证明，本文的分析和设计是成功的，有效地解决了该旋转燃烧室燃料密封的难题。     

变工况机械密封的抗变机理分析

基于变工况条件下机械密封端面运动的实验,运用流体膜相变理论,讨论了机械密封在变工况条件下的密封失效机理,提出了解决因相变半径的突变带来的机械密封不稳定的方法,依据变工况汽液两相密封理论,设计了抗变机械密封,并讨论了变工况机械密封的抗变机理。     

变工况条件下机械密封端面膜压实验研究

通过机械密封端面稳定实验,研究热油泵机械密封在工况变化时端面膜压变化,分析相同转速、相同温度和不同压力以及相同压力、相同温度和不同转速2种工况下机械密封端面膜压实验结果,并与变工况机械密封理论计算结果进行比较。实验结果与变工况机械密封理论计算结果吻合。工况变化瞬时,密封端面液膜失稳导致汽化半径瞬时增大,发生闪蒸,由于闪蒸端面压力瞬时增大,使得端面的开启力大于闭合力,造成机械密封发生开启失效;在持续抽空过程中,密封端面会发生干摩擦,加剧端面磨损。     

多工况机械密封性能实验装置及测控系统设计

建立了一套在不同压力、转速、温度条件下对机械密封性能进行实验研究的装置,其密封介质或隔离流体可为水、油、空气和气水混合物等,其主轴转速、介质或隔离流体压力、流量等参数可通过计算机调节.该实验台可对多种型式机械密封的密封性能进行实验研究,可对机械密封性能参数,如功率消耗,端面温度、膜压和膜厚,磨损量等,进行自动采集、存储及处理.采用该实验台对螺旋槽下游泵送机械密封进行了测试,结果表明该实验装置可满足要求.     

船舶艉轴机械密封试验装置的设计及密封试验

研制了船舶艉轴机械密封试验装置,该装置由动力和密封两大部分组成,能模拟各种工况下船舶艉轴机械密封的工作状况。以合金与青铜材料为密封摩擦副进行了密封性能试验,测试密封端面温度、摩擦因数、泄漏量等主要性能参数。该密封试验装置可用于探讨机械密封工作机制,筛选机械密封材料,评价密封性能,从而提高机械密封工作寿命和可靠性。     

"零压差零泄漏"液体润滑螺旋槽机械密封性能的实验研究

通过实验方法,研究了内外双螺旋槽机械密封端面简的液膜压力和端面温升。液膜压力直接反映了密封端面的润滑状况,液膜压力开始随转速的增加而增大,当转速较大时,随转速的再增大而下降。正常运转时,端面温升很小。实验研究表明,螺旋槽机械密封能在保持零泄漏的同时,实现端面的非接触。     

机械密封环端面温度场的测试研究

自行设计了一套机械密封端面温度场测试试验台。此试验台采用热电偶测温法,对转速变化和密封压力变化等工况下密封环的温度场进行实验测试,并把实验结果与有限元数值结果进行了对比。结果表明,所采用的测试方法是可行的,实验数据是可靠的。这为合理设计机械密封装置提供了理论依据。     

剖分式机械密封技术研究进展

为了方便穿套在旋转轴上的密封环和辅助密封圈等元件的安装,人们开始从事剖分式机械密封技术研究。通过对剖分式机械密封技术近20年发展状况的回顾与总结,发现剖分式机械密封之所以至今未能获得推广或只能应用于工作参数较低的场合,是因为缺乏对密封端面和分型面受热受压条件下变形与控制规律研究、以及分型面连接的紧密性分析,无法保证密封设计与运行的可靠性。指出了今后一段时期剖分式机械密封理论研究、试验研究和应用研究的方向。     

变工况条件下汽液两相机械密封端面稳定性探讨

通过分析影响汽液两相机械密封稳定性的各种因素，讨论了汽液两本机械密封在工况变化时的端面比压的变化及影响因素，提出了汽液两相机械密封在变工况发生时的端面失效形式判据，利用实验室实验手段验证了汽液两相机械密封在工况变化时的开启失效与影响比压的各种因素变化特别是端面膜压的变化有必然的联系。     

双向旋转式非接触机械密封技术研究进展

在一些高参数工况下,传统的接触式机械密封往往会出现磨损严重、寿命较短的现象,难以承担设备长周期运行的重任。开展非接触式机械密封特别是双向旋转式非接触机械密封的研究,有利于这一问题的解决。本文通过对几种典型双向旋转式非接触密封的国内外研究现状综述,以及相关槽型特性的对比分析,获得了不同工况条件下工作的双向旋转式非接触密封端面槽型结构的选择原则:高压、高温、大尺寸场合宜选用圆弧槽,低速场合宜选用树形槽,磨削粒子细小的场合宜选用多孔端面,非高温场合均可考虑选用T型槽。指出完善理论模型、强化回流效应、提高开启稳定性及提升T型槽稳态运行温度区间为双向旋转式非接触机械密封技术的发展方向。     

喷油润滑型激光脸机械密封试验研究

针对航空发动机附件机匣传动轴端机械密封易提早失效的问题,提出在其端面开设激光脸槽型的改进方法,采用试验手段研究在喷油润滑条件下,激光脸机械密封的摩擦磨损特性、热特性及泄漏情况。自主设计可模拟喷油润滑工况的机械密封试验工装,定制可进行润滑油加热的集成型液压站作为辅助系统,分别进行变工况运转试验和长时稳态工况试验。结果表明：在变工况以及稳态工况运转条件下运转后动、静环端面均无明显磨损;在介质温度较为稳定的情况下,动环和轴套温度均能保持稳定;在整个试验过程中,机械密封均无泄漏发生,表明激光脸机械密封在喷油润滑工况下具备良好的热特性和密封效果。     

机械密封可控性研究

以温度为反馈量对机械密封进行实时控制，能在试验条件下稳定地、较精确地运行，为下一步对产品的开发研究提供参考。