端面开槽机械密封技术研究进展

引述了有关端面开槽机械密封的主要参考文献８０多篇,内容包括了端面开深槽和开浅槽两个方面,并着重从近似解析法、数值分析方法、实验研究及应用３个角度对端面开浅槽机械密封研究情况进行了综述。     

机械密封覆层密封环端面性能分析

机械密封覆层密封环能够综合利用耐磨覆层与韧性基体材料的优良特性,但其应用主要依靠经验,缺乏针对其性能的研究。利用ANSYS软件建立釜用机械密封动环、静环和静环座组成的热-结构耦合模型,综合考虑覆层端面变形、液膜反压和密封环温度之间的相互作用,并试验验证了分析模型的正确性。分析覆层结构和材料组合对密封端面最大端面比压与速度的乘积（P_bV）_max、最高端面温度T_max,覆层表面最大拉应力σ_max、主界面最大切应力τ_max、侧界面最大切应力σ_cmax和最大法向拉应力τ_cmax的影响,并确定最佳的覆层结构和材料组合。分析结果表明：覆层厚度、覆层与基体的热膨胀系数比和弹性模量比的变化主要影响覆层表面最大拉应力;覆层端面设计中,覆层厚度取值宜在0.4～0.6 mm,喷涂角度宜取15°～30°,覆层与基体的热膨胀系数比宜在0.5以上,弹性模量比宜在2.5以下。     

双端面机械密封泄漏原因分析

阐述并分析了泵用双端面机械密封的结构及特点,对密封失效原因进行了简要的分析。结合实际工况,分析了其失效原因(如O形圈材质选用不合理,搅拌同轴度偏大,密封面变形),提出了改进措施及使用中的注意事项。并就如何提高机械密封运行周期,从维修质量控制、运行操作的控制、密封水系统等方面进行了阐述,为双端面机械密封长周期运行提供了参考。     

泵用双端面机械密封维修技术的探讨

机械密封在泵的应用上非常广泛,介质为易燃易爆品的泵用机械密封形式一般为带封液罐的双端面机械密封,以防止介质直接泄露至外部,酿成事故。在天然气处理装置中,泵所输送的介质大多为液态轻烃,一旦泄露是非常危险的。所以通过合理的维修手段保障该类泵用机械密封的正常使用至关重要。浅谈几点维修经验,供大家参考。     

机械密封端面力变形的解析计算

机械密封在使用过程中，受到介质压力和弹簧力等外部机械力的作用，密封瑞端面将产生变形。提出了应用壳体力矩理论求解密封环端面力变形的解析解的方法，并了相应的计算程序。同时，用实例对解析解和有限元解做了相互验证。     

双端面机械密封的封液系统改造

分析双端面机械密封的结构形式,根据实际情况,对其封液系统进行改造,确保机泵的稳定运行。     

双端面机械密封在高危油泵上的应用

双端面机械密封是一种应用比较广泛的密封形式,该设备主要应用在工业生产中,输送易燃易爆、有毒有害的介质,在使用的过程中,它是一种机械密封的布置方式,其主要的特点是两套机械密封采取背对背、面对面或者是面对背的方式安装在密封腔体中,引入阻塞流体,起到的作用是密封、润滑以及冷却的作用,但是在使用的过程中当内侧密封发生了泄漏时,阻塞液可以防止或者是缓冲被密封介质泄入到大气中,采用这种密封设备主要是根据美国国家石油协会发布的API682《离心泵以及转子泵用轴密封系统》,从中规定了布置方式2以及方式3,在每套密封腔内安装有两套机械密封,并且由外部向内提供冲洗液,能够在运输中将石化、煤化以及工业领域中的介质进行安全、有保证的机械密封输送。     

铬钢在机械密封端面中的应用实验

介绍了机械密封端面的材料选择应注意的原则,以及目前机械密封的端面主要应用材料。p_CV值是密封端面比压p_C与密封端面平均线速度V的乘积。极限p_CV值是密封失效时的p_CV值,它表示密封端面材料的工作能力。通过大量的实验取得铬钢9Cr18作为机械密封端面在一定的p_CV值下的表现,成功地应用于工业产品上。     

机械密封磨合过程端面接触特性

为研究和掌握机械密封磨合过程端面接触特性的变化规律,考虑机械密封端面微凸体实际微接触面积与微接触截面积之间的区别,对微凸体临界弹性变形微接触面积和临界塑性变形微接触面积的表达式进行修正;推导得出机械密封端面弹性接触面积比、弹塑性接触面积比和塑性接触面积比的表达式。对B104a-70型机械密封进行磨合试验,试验介质为20℃清水,压力为0.5 MPa,弹簧比压为0.15 MPa,转速为2900 r·min^-1。研究结果表明,随着磨合过程的进行,软质环端面迅速趋于光滑,磨损率迅速减小;磨合使密封端面间的接触特性发生了较大的变化,量纲1真实接触面积由0.00348增大到0.00567,弹性接触面积比由0.716增大到0.822,弹塑性接触面积比由0.231降低到0.128,塑性接触面积比由0.053降低到0.050。     

浅谈对径向双端面机械密封的改进

介绍了径向双端面机械密封在反应釜应用中存在的问题及改进，延长了使用寿命，降低了检修费用。     

新型上游泵送机械密封的性能研究

针对内径开槽的螺旋槽型上游泵送机械密封易于吸入固体颗粒而产生磨粒磨损的缺陷 ,研制开发出具有内外双密封坝的新型上游泵送机械密封端面结构。实验研究结果表明 ,新研制的双密封坝型上游泵送机械密封在密封性能、摩擦性能等方面明显优于普通的接触式机械密封 ,且与内径开槽上游泵送机械密封相比 ,其防固体颗粒能力大大提高。     

高温高压泵用机械密封的设计

介绍了高温高压泵用机械密封的结构设计、材料选用以及在高温、高压、有毒介质条件下密封系统的应用。     

平行面机械密封结构和性能的研究

介绍了理想和名义径向平行面机械密封的平行面原则、典型的模型、结构和性能。最后给出一些平行面机械密封的主要参数和性能的计算方法和示例，可供机械密封设计使用     

PTA装置釜用机械密封故障分析及对策

对ＰＴＡ装置釜用搅拌机机械密封故障进行了分析。从操作、检修等方面提出解决问题的对策，在实际应用中取得了良好效果，并对目前存在的问题提出了改进措施。     

机械密封的相似准数

主要介绍机械密封设计和使用的实践中用的相似准数。着重讨论最常用的相似准数，对有些相似准数有各种不同的看法和概念不清之处进行讨论。文中列出机械密封中常用的一般的相似准数和特殊的相似准数（简单与复合数群），可供密封工作者使用     

密封环支撑边界条件对机械密封端面变形的影响

机械密封的密封环是通过辅助O形圈支撑在轴上或者密封腔内,不同的结构设计会改变密封环支撑边界。针对三种机械密封结构模型,利用ANSYS有限元分析软件,模拟机械密封摩擦副端面的变形,讨论了橡胶O形密封圈不同受力边界条件下机械密封端面变形的规律。研究发现当动环、静环均采用SiC时,在静态（结构分析）时,该三种不同支撑结构的摩擦副端面均形成发散间隙,端面变形受支撑边界接触应力的影响较大;热结构耦合分析发现其动环、静环端面间隙呈收敛间隙运转时,热边界条件影响更大。当动环采用石墨,静环采用SiC时,发现其端面间隙可能为收敛型也可能为发散型,这与支撑边界有关。故密封环支撑边界条件的不同会影响动环端面变形,同时动、静环材料的弹性模量对端面的变形有较大影响,从而会影响密封性能。该研究对机械密封设计有指导意义。     

带压密封夹具设计及密封结构改进

论述了带压密封技术中夹具的理论模型的建立、公式推导及密封结构的改进。     

机械密封的可靠性分析

探讨了机械密封的失效类型 ,给出了机械密封失效模式的威布尔表达式。分析了现场收集机械密封可靠性数据时应注意的几个问题 ,对可靠性数据参数估计常用的几种数值分析法进行了详细论述 ,最后给出了机械密封可靠度及寿命的计算表达式     

低速运转气膜机械密封端面波度和锥度对其密封性能的影响

气体润滑机械密封端面周向波度和径向锥度是影响密封低速运转性能的重要参数。本文以螺旋槽气体润滑机械密封为研究对象，采用有限单元法分别对周向波度、径向锥度对其低速运转性能的影响规律进行了较为详细的分析研究。理论分析表明：在低速运转条件下，波度幅值及其起始角对螺旋槽气膜密封的各项性能都具有重大影响；密封端面正锥度的增加能使密封气膜刚度显著提高，但同时也使密封的泄漏量有所增加。