考虑温度影响时具有表面纹理唇形油封的密封性能研究

基于弹流润滑理论和旋转轴密封的泵送机理,综合考虑密封唇表面粗糙度和表面纹理的影响,建立了油封密封区域的混合润滑数值模型.模型耦合了流体力学、变形分析、接触力学、温度能量守恒方程和黏温方程, 通过迭代求解数值方程,得到不同表面纹理(圆形、正方形、等边三角形)油封唇口的温度分布、不同转速下油封唇口的最高温度,对比分析了表面纹理对油封接触面温度的影响以及温度升高对油封泵吸率、油膜厚度、摩擦扭矩等密封性能的影响.结果表明:随着转速的增大,唇口最高温度线性递增,表面纹理明显提高了油封的唇部温度;油封工作时,摩擦面的温度从两侧向中间急剧递增,纹理区域温度明显升高,但3种纹理油封之间差异不具有统计学意义.温度升高导致3种纹理油封的泵吸率、油膜厚度、唇口密封压力下降,明显降低了油封的密封性能.     

小型柴油机油封渗漏的几个检查部位

柴油机油封渗漏油,不仅大量浪费燃料,出现启动困难、发动机功率下降,而且因机油压力过低、润滑不良,使零件磨损加剧,严重时会发生烧瓦、抱轴等事故。因此笔者把油封渗漏的常见原因归纳为以下几个方面:一、安装时,油封的弹簧跑出槽外在自紧式油封的唇口内侧有一环型的油封弹簧,油封唇口内侧略小于轴颈。油封弹簧给于唇口适当的压力,使唇口紧压在轴上,以保证油封正常封油作用。因此在装配油封时,油封的平面应与轴颈上的轴心线相互垂直。油封倾斜装入后,油封弹簧易从槽内跑出来,结果导致油封渗漏、轴颈损坏。可使用圆锥型薄壁工具,先把油封推到…     

密封唇部微观纹理方向对油封密封性能的影响

基于旋转轴密封的泵送机理,综合考虑密封唇表面三角形纹理方向的影响,建立了油封密封区域的数值计算模型,模型耦合了关于温度求解的能量守恒方程.通过迭代求解数值方程,得到唇表面三角形纹理不同方向(以三角形的重心为旋转中心,分别向右旋转0°,45°,90°,135°,180°,225°,270°,315°)时油封的泵汲率、油膜...     

柴油机的机油渗漏原因及预防

柴油机渗漏机油,不仅严重地影响机器外表的整洁,增加机油的消耗量,而且会加速零件磨损,以及发生烧瓦抱轴等机械事故。机油渗漏可分为两类,一类是动接触面的渗漏,另一类是静接合面的渗漏。 1.动接触面渗漏原因及预防措施 1)先用质量好的油封。动接触面主要是靠油封起密封作用,油封本身质量直接影响油封密封的好坏。因此安装时对油封橡皮唇口边应严重检     

油封渗漏的几个检查部位及对策

一、油封渗漏的几个检查部位 1．轴颈表面粗糙度是否达到要求 由于加工的工艺与精度导致轴的光洁度差,易导致油封唇口磨损。由于机器转速较高,且机体内有一定的压力,这时油封唇口磨损会急剧增大。因此,在维修机器时,应注意检查轴的表面粗糙度,当表面粗糙度达不到要求时,可用软布蘸上研磨膏,细心地对轴颈进行研磨,提高表面粗糙度。     

油封渗漏应检查的部位及堵漏对策

一、油封渗漏的几个检查部位 1、轴颈表面粗糙度是否达到要求 由于加工的工艺与精度导致轴的粗糙度大,易导致油封唇口磨损.实践经验表明,当轴的表面粗糙度在Ra3.2～Ra1.6时,由于机器转速较高,且机体内有一定的压力,这时唇口磨损会急剧增大.因此,在维修机器时,应注意检查轴的表面粗糙度,当表面粗糙度达不到要求时,可用软布蘸上研磨膏,细心地对轴颈进行研磨,降低表面粗糙度.     

灭茬机工作参数的多目标模糊优化

在田间试验的基础上,通过理论分析、均匀设汁及数据拟水平处理的方法,建立了以灭茬机生产效率高和功率消耗小为总体模糊目标,以机组前进速度、刀轴转速和作业宽度为工作参数的多目标模糊优化数学模型并分析了灭茬机各主要工作参数对总体目标的影响规律.当工作宽度为定值时,总体目标随前进速度的增大而快速增大.随刀轴转速的增加而增大;当刀轴转数定值时,总体目标水平随前进速度的增大而快速增大,随工作宽度的增加而缓慢增大;当前进速度定值时,总体目标水平随刀轴转速和工作宽度的增加而缓慢减小.在满足约束条件的可行域内进行寻优,优化出灭茬机的最佳工作参数为作业宽度1.42 m,刀轴转速406 r/min,前进速度1.5 m/s.     

油封渗漏应检查的部位堵漏对策

一、油封渗漏的几个检查部位 1、轴颈表面粗糙度是否达到要求 由于加工的工艺与精度导致轴的粗糙度大,易导致油封唇口磨损。实践经验表明,当轴的表面粗糙度在Ra3．2～Ra1．6时,由于机器转速较高,且机体内有一定的压力,这时唇口磨损会急剧增大。因此,在维修机器时,应注意检查轴的表面粗糙度,当表面粗糙度达不到要求时,可用软布蘸上研磨膏,细心地对轴颈进行研磨,降低表面粗糙度。     

核主泵密封间隙对轴向力影响的敏感度分析

为了揭示密封间隙几何参数对核主泵轴向力的影响规律,基于DDES湍流模型,对不同几何参数组合的核主泵密封间隙进行了数值分析,研究了后密封间隙和长度对核主泵轴向力的影响,获得了额定工况下若干几何参数对核主泵轴向力的定量关系.结果表明:叶轮后盖板外侧轴向力分量F4对后密封间隙和后密封间隙长度敏感度较为显著,而后盖板外侧轴向力分量F4跟流入后泵腔流体的上限压力值密切相关.随着后密封间隙值的增大,流体流经间隙的水力损失逐步减小,流出间隙液流在后泵腔中的压力上限值逐步增大,因此其作用于后盖板压力增大,使总的轴向力在不断增大,即密封间隙对轴向力的敏感度降低,密封间隙在0.3～0.6 mm时,密封间隙对轴向力影响较为显著.而随着密封间隙长度增加,流体经间隙的水力损失增加,流出间隙流体在后泵腔中的压力上限值减小,因此其作用于后盖板的压力减小,总轴向力减小,即密封间隙对轴向力影响的敏感度增强.     

油封密封不严的原因及对策

油封是发动机和底盘的重要零件．其性能直接影响车辆的使用可靠性。有些油封的寿命长则一年,少则几个月,甚至三五天就报废．严重地影响了车辆的工作效宰,不仅增加油耗,而且污染环境,因此防治油封密封不严及延长其使用寿命是亟待解决的问题。一、油封的工作原理①自由状态下,油封唇口内径比轴顿小．具有一定的过盈量：②安装后．油封刃口的过盈压力和自紧弹簧的收缩力对旋转轴产生一定的径向压力;③工作时,油封唇D在径向压力的作用下,形成0．25～0．smm宽的密封接触环带。在润滑油压力作用下．油液渗入油封刃日与转轴之间形成极薄…     

动压型机械密封气液固流动特性及性能

为了探索动压型机械密封微间隙气液固流动特性及密封性能,建立了间隙润滑膜气液固多相流模型,对间隙流动进行数值模拟,分析槽型参数和工况参数对流动特性及密封性能的影响.研究表明:槽宽比、螺旋角和转速的增大以及槽深的减小均会使润滑膜空化区域增大;随着槽宽比、槽径比和槽深的增大,润滑膜开启力先增大后减小,最佳槽型参数值分别是槽宽比0.3~0.6、槽径比0.7~0.8、槽深6~10μm(转速高、槽深取大值),较小的螺旋角能获得较大开启力;在所研究参数内密封主要为负泄漏,转速、槽径比的增大和螺旋角的减小均会使泄漏量绝对值增大,而槽深、槽宽比的增大使泄漏量绝对值先增大后减小;总体上固体颗粒主要聚集在槽堰区及坝区内侧,槽径比减小和螺旋角增大会使固体颗粒向槽堰区聚集,易造成螺旋槽堵塞失效.     

锥形叶片式泵效环内部流场特性及泵送性能

锥形双向旋转泵效环由于泵送能力强,许用间隙大,近年在机械密封循环冷却系统中获得了广泛应用.为了充分了解该类锥形泵效环引起的流体流动规律,基于CFD软件,对锥形双向旋转泵效环和密封腔之间的三维不可压缩流场进行了数值模拟,得到了泵效环内部流场的压力分布、速度分布和空化现象,揭示了泵效环工作过程流体运动的规律,对泵效环的泵送能力进行预测,获得了其扬程-流量曲线,在流量为2~3 L/min时,扬程为4.0~2.5 m,并将其与文献的试验结果进行了对比.分析了不同结构参数对泵效环扬程-流量关系的影响.结果表明:叶片厚度、叶片数、密封腔间隙距离及叶片出口角度对泵效环的性能均有一定的影响.增加叶片厚度,扬程略有增加;增加叶片数,扬程增加明显;增加密封腔间隙,则扬程减少;增加叶片出口角,扬程有所增加.出口角从55°增加到80°,扬程增加约10%.     

磁流体密封在水轮机主轴中的应用

为了解决目前常用的水轮机主轴密封装置易磨损、泄漏量大的问题,在水轮机主轴上采用磁流体密封技术.该密封技术具有无刚性接触,无磨损,可自行修复,寿命长等优点,选择适合密封水介质的油基四氧化三铁磁流体作为密封材料,磁性能高且价格低廉的钕铁硼永磁材料提供外磁场,并使用电磁场分析软件进行仿真计算.仿真结果表明:轴向密封靠近转轴处,径向密封靠近导磁体处,密封能力最差,最易失效;齿形、密封间隙等结构参数对密封性能影响较大,且在一定的数值范围内密封能力较强. 结合水轮机主轴密封的特点,设计出适合水轮机主轴的轴向与径向密封组合的矩形齿磁流体密封装置,轴向密封总级数为48级,径向密封总级数为20~24级,总的密封压差Δp>0.5 MPa.     

用于幂律流体螺旋槽液膜机械密封性能的解析法

为深入研究密封介质为非牛顿流体的螺旋槽上游泵送机械密封性能,以幂律流体为研究对象,基于Muijderman推导牛顿流体润滑轴承的端面压力分布表达式,把幂律流体二维定常流动雷诺方程和流量方程分别替换牛顿流体的表达形式,获得了密封端面流场的压力分布表达式,进而得到密封开启力、泄漏率等性能参数．将解析所得结果与采用Fluent模拟结果进行比较,两者数据吻合．再基于近似解析法,分别分析了稠度系数m和流性指数n对密封性能的影响,结果表明,密封开启力随流性指数n和稠度系数m的增大而增大．对于泄漏率而言,当密封胀塑性流体时,流性指数n和稠度系数m几乎没有影响．当密封假塑性流体时,处于较小膜厚时受稠度系数m和流性指数n的影响甚微,但处于较大膜厚时随流性指数n和稠度系数m增大而变大.     

上游泵送机械密封润滑膜固液两相流动特性

为了研究上游泵送机械密封润滑膜内部微小颗粒的分布规律及其对密封性能的影响,建立密封动、静环间液膜三维几何模型和数值模拟计算模型.基于两相流体的连续介质理论,利用Mixture模型对液膜内的两相流动进行数值模拟,分析了微尺度液膜内颗粒相的分布特点、进口颗粒体积分数对颗粒分布的影响以及由此引起的密封性能变化.研究表明:微小颗粒相主要存在于螺旋槽的槽根半径处及靠近螺旋槽的密封坝处,分布特征随着颗粒进口体积分数的增大而逐渐明显,这可能是上游泵送机械密封易出现螺旋槽堵塞的原因;在所研究的参数范围内,颗粒相的存在使液膜开启力增大且开启力和端面摩擦扭矩随着颗粒进口体积分数的增大而增大.     

后密封环直径对离心泵轴向力特性的影响

为了研究叶轮后密封环直径大小的变化对离心泵平衡腔液体压力和轴向力的影响,对泵进行了全流道三维建模和仿真模拟;经对比发现,离心泵性能的数值模拟与试验测试结果基本吻合.在此基础上,对泵后密封环直径90~140 mm范围内泵扬程、效率和轴功率进行预测,研究泵设计工况下,后密封环直径对平衡腔内液体压力沿轴向和径向的分布规律,及其对轴向力的影响,并绘制出扬程系数与轴向力系数的量纲为一关系曲线.结果表明:同一流量工况下,增大后密封环直径时,泵扬程降低,效率降低,轴功率提高,且后密封环直径越大,其对泵性能的影响越显著;同一后密封环直径下,平衡腔内液体压力沿轴向基本保持不变,压力由泵轴至密封环出口处沿径向增大;轴向力系数曲线是非线性曲线,当K减小时,轴向力系数逐渐增大,当K为0.25时,轴向力几乎为零,此时泵的轴向力平衡能力最优.     

胀圈高速旋转密封受力分析与计算

基于摩擦润滑理论,分别建立了胀圈旋转密封处于流体润滑和边界润滑2种状态下的受力模型.对胀圈受力情况与结构尺寸之间的关系进行了深入分析,对胀圈与轴槽端面之间的润滑状态进行了讨论.推导了胀圈在边界润滑状态下摩擦转矩的计算式,并通过专门设计的高速旋转密封试验台进行了试验验证,试验结果证明了计算公式的正确性.     

三维平行微间隙流场数值模拟

为了研究上游泵送机械密封微间隙流体动压效应,将螺旋槽端面微间隙简化为三维直槽端面平行微间隙以排除泵送效应的影响.据此,建立了平底槽、渐扩台阶槽和渐缩台阶槽的平行微间隙液膜几何模型和计算模型,分别在槽板移动和平板移动的情况下针对不同移动速度和不同槽深进行流场数值模拟和开启力计算研究.研究表明：在文中研究参数范围内,无论是平底槽还是台阶槽,液膜收敛区出现高压,液膜发散区出现低压;液膜空化前,无论是槽板移动还是平板移动,平底槽微间隙开启力大小与平移速度、槽深、板间隙大小无关;液膜空化后,平底槽和台阶槽液膜开启力均随平移速度的增大或板间隙的减小而明显增大,但在同等条件下,槽板平移产生的开启力大于平板平移,且槽板平移时加大槽深能增大开启力,渐扩台阶槽平行微间隙能产生更大的开启力.