船舶艉轴机械密封材料摩擦磨损性能研究

为探究船舶艉轴机械密封用高分子材料在实际工作环境下的摩擦磨损性能,选用浇注型聚氨酯弹性体（CPU）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）、玻璃纤维改性聚己二酰丁二胺复合材料（GF/PA46）与玻璃纤维改性聚四氟乙烯复合材料（GF/PTFE）5种材料,在载荷为0.5 MPa,线速度为7 m/s的工况下开展摩擦磨损性能测试。结果表明：重载、高速的工况使得CPU、PET、PBT、GF/PA46材料出现了不同程度的剥落与犁沟,摩擦因数与磨损量较大;GF/PTFE材料仅出现一些相对轻微的撕裂和磨痕,相较于CPU、PET、PBT、GF/PA46材料,GF/PTFE的平均摩擦因数分别下降了66.6%、80.4%、86.1%、87.8%,单位时间磨损量分别下降了91.7%、92.7%、88.6%、97.0%,摩擦磨损性能最优。     

船舶艉轴磁流体密封的设计与试验研究

研制了一种用于船舶艉轴磁流体密封的试验装置,研究了不同的磁饱和强度、转速及密封间隙对不同类型的磁流体密封承压能力的影响.结果表明,油基磁性流体可作为船舶艉轴密封液,对水和海水介质密封压差可以达到2MPa;船舶艉轴磁流体密封的耐压能力,随着磁流体饱和磁化强度的提高而增大,随着转轴转速的增加而减小,随着径向间隙的减小而增大.     

基于ANSYS的大型船舶艉轴密封变形研究

在合理的假设条件下,利用有限元分析软件Ansys13.0对特定工况下机械密封的力、热变形分别进行了计算,发现热变形在整体变形中占主导地位.通过对比动环与静环接触端面节点的位移曲线,进一步得出依据软硬规则进行材料配对选取的动静环,两者材料热膨胀系数接近时,动环的热变形为整个密封变形的最重要因素,在保证弹簧补偿力的前提下,应重点考虑如何减小动环的热变形.分析了端面宽度、弹簧压力和转速对密封端面热变形的影响,提出在对密封系统进行优化设计时,不能只考虑单个因素对变形的影响,应该综合考虑,为船舶艉轴密封的优化设计提供理论依据.     

船舶艉轴密封环机械变形有限元分析

对于船舶艉轴密封环内外侧工作介质压差引起的密封端面变形,传统采用的分析方法隔离体法和整体粘接都假定密封端面必须始终完全接触,忽略了动、静环密封端面变形的差异,不能反映高介质压力下密封端面的局部接触问题。本文基于接触理论提出了整体接触法,对船舶艉轴密封环内外侧工作介质压差引起的密封端面变形进行了有限元分析,保证了端面受力与变形的协调,实现了端面接触力的自动求解和静密封环的平衡。有限元分析结果表明,密封端面在力和力矩作用下产生锥形变形,形成接触闭合区和锥形开口区,且在接触区有应力集中。     

我国船舶艉轴密封装置使用概况

本文简单介绍了我国目前常用的各种艉轴密封装置,阐述了艉轴密封装置的工作条件及对设计的要求,推荐了几种较好的艉轴密封型式,并对我国船舶艉轴密封装置的系列化、标准化提出见解。     

船舶艉轴管非金属轴承机加工的尝试

船舶艉轴管轴承的设计与制造一直是国际船舶行业一个引人注目的课题。特别是最近几年，不断有各种新型的非金属轴承材料被开发应用，如飞龙、酚醛及WA80H／S等。我公司承接建造的PC350成品油轮上的艉轴管前、后轴承就是采用了英国RAILKO公司研制的WA80H／S材料。本文即介绍加工非金属材料WA80H／S     

船舶艉轴磁流体密封液的制备与性能研究

针对船舶艉轴的密封问题,采用化学法制备了以Fe3O4为磁性粒子,以水、油和氟醚油为基液的磁流体密封液,并分别对其疏水性能、疏油性能进行了研究,分析了磁化特性、粘度特性和悬浮稳定性的影响因素.结果表明:磁流体的磁化强度随着外加磁场强度的增大而增大,粘度随着密度的增大而增大;在外加磁场作用下,水基型磁流体表现出极强的亲水性和亲油性,而油基型磁流体具有较好的疏水性和疏油性,密封能力较好.     

船舶艉轴空气密封装置设计及应用

随着船舶制造工业以及自动控制技术的发展,作为船舶主推进动力装置的艉轴空气密封装置在大型船舶中得到了应用。文中以8500PCTC（汽车运输船）船配备的Simplex Compact的SC2S型的艉轴密封装置为例,主要介绍了该艉轴空气密封装置的优缺点、工作原理及设计要点。     

船舶艉轴剖分式机械密封结构分析

针对船舶艉轴机械密封装置安装、维修、拆卸时工作量大和时间长的问题,对几种剖分式机械密封副和密封圈结构进行了评价分析,并讨论了这些结构的特点和应用前景。     

外装式艉轴机械密封试验台的设计与试验

研制了与实装相一致的外装式艉轴机械密封的试验台,该试验台能实现对试验装置机械密封泄漏量、密封端面温度、介质压力等参数的有效测量。进行了机械密封试验,试验结果与理论分析一致,验证了该试验台的可靠性。     

一种磨削细长轴的支撑装置

在缺乏无心磨或无法使用无心磨的情况下,磨削长度比为60～80的细长轴是有一定困难的。针对工件刚性差、引起让刀,产生腰鼓形的情况,我们设计制造了一套支撑装置,介绍如下: 该装置由钢球5定位套6、翻架12、滑套13和百分表15等组成,见附图。磨削时,工件由两个可滚动的钢球支持着,并始终受到一个有一定缓冲作用的平稳支撑力,支撑力的大小可通过螺母11来调节,当工件形状不规则等因索引起的支撑力变化时,可反映在百分表上。如砂轮直径有变化,可松开螺钉22、23,     

大型船舶尾轴密封装置试验台架

船舶尾轴密封装置是船舶轴系的重要部件之一。目前国内对其密封装置的测定尚无大型的试验台架,一直依赖进口产品,为了改变这种现状,由我院设计、研制,东台船用配件厂制造了一种大型船舶尾轴密封装置试验台架,现已进入运转试验,并于1985年6月正式通过了鉴定. (一)结构及技术参数     

船舶艉轴机械密封温度场与热变形分析

船舶艉轴机械密封在运转时,密封环端面温度的分布及热变形对密封的泄漏有重要的影响.为了提高机械密封的密封性,采用有限元分析方法,运用整体法和分离法对机械密封的动、静环的温度场、热变形进行分析,研究在不同主轴转速下端面温度的变化情况.分析表明:机械密封端面的最高温度出现在接触区域的中间,并向内、外两侧递减;端面摩擦热与主轴...     

一种受电弓动态特性试验台的研制

传统的受电弓动态特性试验系统工作频率不高,振动频率往往低于20 Hz。为了在更宽的频率范围内进行受电弓的动态特性试验,搭建了受电弓振动试验台,利用电液式激振方法模拟正弦振动环境。首先阐述了试验台的总体方案、组成以及工作原理,并设计了双闭环控制结构,最后为了测试系统的性能,进行了一系列的正弦定频、扫频试验。现场测试结果表明系统激振频率最高可达25 Hz,振幅可达8 mm,可以精确模拟弓网高频振动,对受电弓疲劳寿命及性能进行准确评估,为受电弓动态特性和结构参数优化研究提供了试验依据。     

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。     

船舶艉轴密封的典型布置与防止渗漏分析

对船舶油润滑艉轴密封装置渗漏机理进行了分析和探讨,针对几种典型油润滑艉轴密封的布置方案、工作特点和防止渗漏方式等进行介绍和分析。     

船舶艉轴密封装置O形橡胶密封圈失效分析

介绍了船舶艉轴密封装置密封原理,通过对船舶艉轴密封装置橡胶密封圈失效形貌特征及装置失效部位密封结构的实例分析,探讨了该类O形橡胶密封圈失效的原因,并提出了相应的改进措施。分析表明,橡胶圈压缩率偏大,橡胶环及与其接触部件的材质硬度偏低和加工精度不够,密封沟槽宽度偏大,磨粒侵入和润滑不良是导致艉轴密封装置O形橡胶密封圈失效的主要原因。     

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。     

基于Workbench高斯移动热源的船舶艉轴管镗孔仿真

在大型船舶的加工制造中,艉轴管的加工精度对轴系安装质量尤为重要。艉轴管精镗阶段在整个加工中是精度要求最高的。影响精镗阶段加工精度的因素有很多,热影响就是其中之一。文中通过在Workbench中采用三维高斯移动热源的方法模拟镗刀镗削过程中的热影响效应,得到了精镗阶段艉轴管的温度分布情况,以及在该条件下艉轴管的热变形情况。