上游泵送机械密封在真空装备中的应用

研究了上游泵送机械密封在真空装备轴封中的应用.该类机械密封动环端面的螺旋槽具有泵送效应,可将真空侧的阻塞介质向大气侧泵送,从而阻止外界空气向真空腔内渗透.设计了真空腔体的外装式和内装式轴封结构,分别研究了动环端面外侧和内侧开螺旋槽时液膜的压力分布规律.研究表明,低转速条件下,螺旋槽深度对液膜压力分布的影响显著.合理设计螺旋槽的槽形参数,可实现空气的零渗透,且仅伴随微量的阻塞介质泄漏.     

基于热流体动力效应的机械密封优化设计

机械密封端面间的热流体动力效应受介质物性、密封环尺寸和材料以及工况条件等诸多因素的影响.在液膜摩擦热与端面热变形耦合分析的基础上,研究热流体动力效应的形成机理.在考虑热流体动力效应的前提下,以提高液膜承载力、减小泄漏率为目标,提出一种新的机械密封设计方法.依据该方法,可获得机械密封环传热性能最优时的几何尺寸,并可根据承载力和泄漏率的要求确定改形位置的半径R和改形扩散角.所设计的机械密封具有较高的承载能力和良好的密封性能.     

接触式机械密封寿命预测方法

依据分形理论,用具有尺寸独立性的分形参数表征包含粗糙度和波度的密封端面形貌及其变化,研究了机械密封端面形貌变化对泄漏通道的影响规律,结合Navier-Stokes方程,建立了基于允许泄漏率的机械密封寿命预测方法。运用这一方法,对工作在柴油泵中的108型机械密封进行了寿命预测。研究发现密封介质压力为0.8 MPa,端面比载荷为1.1 MPa,工作11500 h的108型机械密封,软质环端面形貌D=1.5607,G=2.0298×10^-9 m,理论泄漏率为2.95 cm³•h^-1。此时,其工作时间已超出美国石油学会和美国摩擦学家与润滑工程师学会制定的易挥发物逸出量控制标准下的密封寿命1400 h,处于危险状态。结果表明,正确预测机械密封寿命是十分必要的。机械密封寿命预测方法的建立,为确定维修周期、保证设备安全可靠运行提供了依据。     

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.     

金属椭圆环垫压缩回弹特性的数值分析

运用ANSYS软件的接触分析功能,采用二维轴对称模型,对金属椭圆环垫(0Cr18N i9)的压缩回弹特性进行了有限元数值计算,通过对计算结果的回归分析得到了室温和高温下垫片的压缩回弹特性方程。对R31椭圆环垫进行了室温压缩回弹性能试验。试验数据与有限元模拟结果较为吻合。     

内压—压缩位移载荷作用下U形波纹管平面失稳判据的应用研究

本文在U形无加强波纹管平面失稳判据研究的基础上，对内压和轴向位移载荷作用下不锈钢波纹管的平面失稳临界工况线，采用了作图法和参数拟合方法加以简化，使之能够应用于工程设计。     

基于ABAQUS的承受外弯矩作用的螺栓法兰连接的参数化研究

以符合GB/T9115.1-2000标准的法兰为例,采用ABAQUS软件对其进行三维数值模拟的参数化研究,研究外弯矩和法兰公称直径对垫片应力及连接泄漏率的影响,确定外弯矩与泄漏率的规律。结果表明,外弯矩使法兰周向应力分布不均匀,随着外弯矩的增大,受拉侧垫片应力减小,单位垫片外周长泄漏率增大;在规定的螺栓载荷作用下,随着法兰公称直径的增大,受拉侧垫片应力增大,单位垫片外周长泄漏率减小。     

基于Monte Carlo法的机械密封可靠性评价方法

分析了影响机械密封可靠性的主要因素，阐明了采用Monte Carlo法求解随机问题可靠度的基本原理。给出了将产生的随机数组换算成服从一定分布规律的数组的方法。以某工况下机械密封环磨损可靠性的评价为例，详细说明了Monte Carlo法的应用，并将机械密封作为串连系统提出了系统整体可靠性的求法。     

机械密封端面槽形的可视化设计

端面开槽的机械密封其槽形多样，选择正确的槽形可获得最佳使用性能。根据槽形的特点，本文基于Visual Basic．NET的图形图像技术和AutoCAD二次开发技术，编制了槽形的可视化设计软件。该软件可快速、精确绘制槽形图并输出设计结果，其交互性好，效率高。