端面机械密封的研究现状

为了提高端面机械密封工作性能的可靠性并延长其使用寿命,以其主要影响因素磨损为切入点,对目前实际使用的端面机械密封从密封机理方面进行了分析。分析结果表明:端面机械密封的密封机理集动压润滑与泵送为一体;利用动压效应和泵送效应是端面机械密封发展的趋势,另外对于螺旋槽式机械密封,借助离心力作用实现了泄漏流体的反泵送,促进了机械密封向零泄漏的发展。在摩擦副接触面形成楔形几何空间是产生动压效应和泵送效应的必要条件,使用微造型技术可获得楔形几何空间。     

柱面气膜密封CFD数值分析

建立柱面气膜密封的参数化模型,研究柱面结构对密封性能的影响。结果表明,随着偏心率的增大,柱面气膜密封的气膜浮升力、最大压力均增大,当偏心率为07时柱面气膜密封具有最佳的流体动压效应。研究偏心率为07时转速对柱面气膜密封性能的影响。结果表明,低速运行时,柱面气膜密封有微小的流体动压效应;当转速升高时,流体动压效应增强;当转速达到一定值时,流体动压效应趋于稳定。     

周向收敛与人字槽组合型指尖密封结构与性能分析

针对流体动压型指尖密封结构和工作特点,建立了具有周向收敛靴和轴上人字槽组合结构特征的指尖密封(简称组合型指尖密封)结构形式,采用流固耦合数值分析方法,分析了不同结构和工况条件下组合型指尖密封的泄漏率、气膜承载力及气膜流场特征,详细讨论了密封各结构参数变化对组合型指尖密封性能的影响。结果表明:在通常工况范围内,压力流对组合型指尖密封性能的影响占主导地位;楔形气膜膜厚比、楔形气膜径向最小厚度对组合型密封泄漏率影响最大;人字槽偏离高压片的距离、槽纵向间距和槽宽对组合型指尖密封的性能影响较为明显。与现有人字槽型指尖密封和周向收敛型指尖密封的性能相比,组合型指尖密封气膜承载力明显高于人字槽型指尖密封;其泄漏率与周向收敛型指尖密封相当而气膜承载力较大,具有较好的综合性能优势。     

高速透平压缩机用螺旋槽端面密封及其系统的研制

介绍了研制成功的“八”字形螺旋槽端面密封。它是一种新型流体动压非接触式机械密封,克服了在“人”字形螺旋槽端面密封中可能产生的磨粒磨损和冲刷磨损,实现了超高速、零泄漏和微磨损。该密封采用自循环螺旋泵与油气压差控制器相结合的密封油循环控制系统,具有简单可靠、节能等突出优点。     

斜直深槽机械密封环端面变形研究

深槽密封是通过力变形和热变形在密封面形成周向的波度和径向的锥度,从而产生热流体动力楔效应。通过热平衡分析和模型简化,应用有限元软件建立斜直深槽机械密封有限元分析模型,并对密封环温度场、力热变形进行求解,获得斜直深槽密封环的温度分布规律以及热变形规律。分析结果表明:斜直深槽密封端面结构产生的变形,能够形成周向波度和径向锥度,能够产生一定的流体动压效应,但规则波形的产生同流体槽的结构参数有关,需针对具体的工况参数进行相应的优化设计,方能达到所需要的流体动压效果。     

柱面气膜密封性能的CFD数值分析

建立柱面气膜密封的参数化模型,研究柱面结构对密封性能的影响。结果表明,随着偏心率的增大,柱面气膜密封的气膜浮升力、最大压力均增大,当偏心率为0.7时柱面气膜密封具有最佳的流体动压效应。研究偏心率为0.7时转速对柱面气膜密封性能的影响。结果表明,低速运行时,柱面气膜密封有微小的流体动压效应;当转速升高时,流体动压效应增强;当转速达到一定值时,流体动压效应趋于稳定。     

螺杆式矩形槽螺旋密封结构参数优化设计

螺旋密封是一种利用流体动压反输的径向非接触式转轴密封,其最大优点是密封偶件之间即使有较大的间隙,也能有效地起密封作用,且只要结构上保证不接触,其寿命可达无限长。近年来螺旋密封在油田用泵上得到了广泛应用。但是从设计和现场使用情况来看,还有值得改进的地方。本文以使用最多的螺杆式矩形槽螺旋密封为例,对其封液能力及参数进行优化,以更好地满足油田用泵的需要。     

螺旋槽上游泵送机械密封性能理论分析与数值模拟

密封端面液膜压力分布情况是阻止密封泄漏的关键因素。采用Pro/E wildfire软件建立上游泵送机械密封几何模型,使用Fluent软件进行三维数值模拟,得到压力分布规律,利用Muijderman无限窄槽理论对动静环端面膜压分布规律进行求解,并与数值模拟结果进行比对,两种方法得到的结论一致,螺旋槽外槽根处存在最大静压,内外径存在一定压差,会产生动压效应,迫使流体被泵送至上游端,有效实现密封。     

双列斜直线槽液体动压密封液膜特性的数值模拟

介绍了一种新型的双列斜直线槽机械密封,应用FLUENT软件对密封的液膜特性进行数值模拟,计算了在不同的结构参数和工况参数下密封端面间流场的压力分布、泄漏量、端面开启力和液膜刚度等特性.结果表明,双列斜直线槽机械密封可产生明显的动压效应和上游泵送效应,实现零泄漏.     

新型气体密封装置

本文介绍了一种瓣研制成功的专利产品－－径向迷宫式回转轴密封装置。文章简要描述了这种新型密封装置的结构特点，概要介绍了介质泄漏量的基本计算方法，以及该密封装置的实验及应用情况。     

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。     

汽轮机汽封技术的应用

针对汽封对汽轮机经济性的影响,总结了近年来的汽轮机汽封新技术,分别从结构、原理、性能各方面介绍了常用的几种汽封,并对今后汽封技术的发展进行了展望。     

剖分式螺旋机械密封结构设计

水相悬浮压力法生产氯化聚乙烯反应条件为高温高压,且反应釜搅拌轴转速高,其旋转轴封存在易漏易损的缺点,故在结构设计上要求旋转轴密封性能好且易于维修更换。针对以上问题,结合螺旋密封与机械密封两者的结构特点,分析设计出一种新型的剖分式螺旋机械密封装置,能够达到较好的密封性能,且易于维修更换。     

液压往复密封的技术进展

概述了密封滑动面3种润滑状态的特点和判定方法,对在流体动静压润滑时密封接触面的压力分布和泄漏量计算的理论和实验方法作了综述,在分析现有国内外密封件组成的基础上,提出了将往复密封件的功能要求分解为良好的耐磨性和弹性,并通过结构和材料的组合,将满足耐磨性要求的主密封和满足弹性要求的副密封结合起来,可研制出新型的组合密封件,给出了应用新方法设计的往复动密封典型例子,并进行了详细分析。     

H2S风机密封结构分析与设计

针对H_2S风机密封的要求,分析对比了骨架密封、机械密封、抽气密封、充气密封的优缺点,设计了一种新型三瓣环碳环密封 抽气密封 充气密封的组合密封。     

烃泵用闲置密封的研制

本文论述了闲置密封的结构特点与工作原理，给出了闲置密封设计方法。研制出适用于液态烃泵等高参数、关键泵上的闲置密封及主密封失效的监控系统。     

流体静压式核电站主泵二级密封由接触式到非接触式转变的密封性能分析

利用ANSYS对流体静压式核电站主泵密封的第二级密封动环组件建模,计算得到密封环在高压下的变形情况,通过Fluent对核电站主泵第二级密封在高压情况下端面流场建模,得到密封端面流场的压力分布、速度场及密封的开启力和泄漏量.计算模拟了机械密封环的端面变形及机械密封由接触式机械密封转变为非接触式机械密封过程.结果表明,核电站主泵的第二级密封的动环组件在第一级密封失效的情况下会通过变形形成收敛面非接触型机械密封,并能在工况要求的情况下正常工作.     

阀门启闭件软硬组合密封

介绍一种阀门启闭件软硬组合密封结构设计、工作原理、功能及应用情况。     

传感器静态标定中密封问题的研究

在对传感器静态标定装置存在的多处超高压密封问题进行力学分析的基础上,运用超高压密封原理,巧妙地设计了具有自紧密封功能的结构,并利用ANSYS建模分析,结合试验验证,解决了500MPa以上的微小传感器静态标定装置的密封问题。     

Numerical simulation and experimental study of shaft pumping by laser structured shafts with rotary lip seals

A simulation model to predict pumping by shafts with various surface finishes, in combination with a rotary lip seal, has been developed and validated by experiment. The model consists of a fluid mechanics analysis of the flow in the sealing zone coupled with a deformation analysis of the seal. The experimental validation consists of pumping rate measurements with shafts whose surface structures contain laser generated oblique grooves. Plots of pumping rate vs. various parameters show good agreement between the model and experiment. Plots of torque vs. speed, as well, show good agreement between the model and experiment.