不同材料配对机械密封的端面摩擦特性试验研究

以硬质合金YG8为动环,分别配对20%石墨填充聚四氟乙烯、碳石墨和SiC环组成3组密封副进行摩擦特性试验,获得32#液压油中3组密封副的工况参数与摩擦因数关系的包络线。试验表明:SiC-YG8组对的磨损量最小,摩擦因数最大;碳石墨-YG8组对的磨损量最大,摩擦因数最小;20%石墨填充四氟-YG8组对具有较小的磨损量和摩擦因数。机械密封端面摩擦特性取决于动静环配对材料和摩擦磨损条件,包括端面载荷、滑动速度及润滑介质性质等因素,利用工况参数与摩擦因数关系的包络线可以判断某一润滑介质条件下机械密封的端面摩擦特性。     

接触式机械密封界面泄漏机理研究的关键科学问题

密封界面的泄漏机理是机械密封研究与应用的焦点问题之一,涉及泄漏通道表征、粗糙表面的接触力学模型、界面微观形貌变化以及介质流体在泄漏通道中的流动阻力等问题。回顾了近几十年国内外接触式机械密封泄漏通道模型的研究,深入分析了G-W模型、M-B模型和Persson模型3种粗糙表面接触力学模型的贡献和存在的问题,提出了一种基于逾渗理论的泄漏通道新模型;探讨了密封界面的分形参数、泄漏通道的流动阻力以及密封界面的有限尺寸效应对泄漏特性的影响,指出孔隙连通贯穿界面和流体流经贯穿通道的流动阻力小是密封界面产生泄漏的成因,以及泄漏通道的形成和泄漏通道内的流体流动特性是泄漏机理研究的主要方向。     

剖分式机械密封技术研究现状及关键问题探讨

对近几十年国内外剖分式机械密封的结构设计及理论研究状况进行了综述性研究,分析归纳得出:剖分面密封形式包括自然断口连接密封、填充密封垫密封以及光滑面接触密封;定位方式分为断口搭接定位、外力辅助定位、定位件辅助定位、密封环座定位以及安装工具辅助定位;剖分式弹性辅助密封圈则通过搭接式、插接式、扣式以及标准件组合式连接形成整环.深入分析表明:剖分式机械密封技术领域还存在结构设计不够优、理论研究不够深、测量方法不够准、性能指标未定制和制造技术需提高等问题,通过开展剖分式机械密封端面温度、变形及泄漏模型研究,建立设计方法,制定性能指标,开发有效的测试技术和高效可行的制造工艺,是解决上述问题的关键,也是未来一段时间的主要任务.     

非接触式机械密封动力学研究进展

涉及密封系统、激励和响应三者之间复杂关系的动力学特性,对非接触式机械密封的运行可靠性有着重要影响,是当下密封理论与技术领域研究的热点。本文回顾了近几十年来国内外非接触式机械密封动力学的发展历程,分析了非接触式机械密封系统动力学理论研究、实验研究和应用研究状况,探讨了基于非接触机械密封系统结构动力学特性和输入载荷的动、静环位移响应、流体膜厚度响应的研究特征以及流体膜刚度和阻尼、系统的固有频率与振型模态等特性参数的识别方法,指出了现有动力学研究存在的不足,提出多频激励耦合作用响应、动静环的碰撞机制、动力学参数的非线性识别方法、智能化、显著性影响因素分析和高参数工况下的非接触式密封性能试验台等研究是非接触式机械密封动力学今后一段时期的发展方向。     

机械密封试验装置数据采集系统抗干扰设计

机械密封试验装置包括机械系统和计算机数据采集系统两大部分，数据采集系统由自制的MD-01型多功能数据采集仪和微型计算机组成，实现对多组参数的实时数据采集；分析了机械密封试验装置数据采集系统的误差和主要干扰来源，从供电系统、模拟信号输入通道、地线系统和数据采集软件等方面进行了抗干扰设计。     

石油化工泵用机械密封的可靠性参数估计

石油化工泵用机械密封的失效分为早期失效、偶然失效和耗损失效三种,其失效模式符合威布尔分布.给出了机械密封失效模式的威布尔表达式,介绍了采用矩估计法、极大似然估计法和线性回归分析法对机械密封可靠性数据进行参数估计的实用方法,提出了机械密封可靠度及寿命的计算方法.     

应力松弛条件下O形圈的密封性能研究

为了研究O形圈的应力松弛规律及其在应力松弛条件下的密封性能,通过O形圈应力松弛试验,得到其轴向载荷衰减规律,将这些载荷值导入ANSYS中计算出O形圈的接触压力,并利用逾渗理论计算出O形圈密封面的泄漏率。研究结果表明:应力松弛条件下,O形圈上的轴向载荷随时间缓慢下降,初始压力越大轴向载荷衰减得越快,总体来看O形圈上的轴向载荷随时间遵循F_z=Aexp(-t/B)+C的衰减规律;施加的载荷越大O形圈与其接触面各点的接触压力越大,且不同载荷下O形圈与其接触面各点的接触压力均大于介质压力;应力松弛条件下O形圈密封面的泄漏率极小。试验、仿真计算及理论分析均表明,O形圈在应力松弛条件下具有良好的密封性能,证明了O形圈作为静密封的可靠性。     

三种型式轴封的摩擦功耗测定与比较

摩擦功耗是评价轴封节能与否的重要指标。利用MMU-2摩擦磨损试验机对3种结构型式轴封即填料密封、机械密封和360度旋转式组合密封的摩擦功耗进行了测定。试验结果表明:3种型式轴封的摩擦功耗随转速的增大而增大,填料密封摩擦功耗最大,机械密封摩擦功耗次之,360度旋转式组合密封摩擦功耗最小;不同材料的填料密封的摩擦功耗不同,碳纤维填料密封和四氟填料密封摩擦功耗基本接近,并且远远低于芳纶填料密封。该结果为正确选择轴封提供了重要的参考依据。     

现代制造技术的发展与社会进步的互动

介绍了现代制造技术和社会组成。阐述了现代制造技术的发展,是社会生产、社会进步的需要,以及现代制造技术的发展对社会经济、产业结构、生产方式和社会意识形态带来的深刻影响。指出21世纪先进制造技术发展的趋势以及现代制造技术的发展给中国制造业带来的冲击和机遇。     

机械密封可控性研究及其工程应用问题的探讨

从理论和实践两方面分析了机械密封可控性研究工程应用的可行性。对前人研究成果归纳总结表明,机 械密封的控制参数主要有端面温度、膜厚、摩擦转矩、泄漏量和端面比压,执行机构主要有电磁铁和调节阀和 液压缸等形式。同时指出带有端面温度测量传感器的静环,结构复杂、安装不便;端面膜厚测量可信度低;主 轴间串联传感器测量扭矩只适合于无负荷机械密封测试。根据生产装置上应用的机械密封控制系统的工作要 求,提出了由机械密封、转矩传感器、空心O形密封圈、信号调节器、中央处理器和执行器组成的机械密封控 制系统。