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涨圈密封在高速高压条件下的摩擦与磨损机理研究

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涨圈密封在高速高压条件下的摩擦与磨损机理研究

作者：刘哲文华南理工大学

学位级别：硕士

本文主要目的是在高速高压条件下,对涨圈密封的摩擦与磨损机理进行研究,从而为后期选材建立理论基础。为此,本文将对不同材料的涨圈密封环进行温度场、应力场耦合有限元模拟,并通过实验对比其在高速高压下的性能;分析各种涨圈材料的稳... 详细信息

本文主要目的是在高速高压条件下,对涨圈密封的摩擦与磨损机理进行研究,从而为后期选材建立理论基础。为此,本文将对不同材料的涨圈密封环进行温度场、应力场耦合有限元模拟,并通过实验对比其在高速高压下的性能;分析各种涨圈材料的稳态温度场、瞬态温度场以及应力场对摩擦与磨损机理的影响,从而针对如何选取适用于高速高压条件下的旋转密封的材料给出进一步的建议。本文进行了如下工作:1.通过大量的资料搜集,最终选定CrMoCu合金铸铁材料和石墨浸渍锑合金材料254D材料作为涨圈密封环材料进行后面的有限元模拟分析。2.对涨圈密封环进行瞬态温度场仿真。通过ANSYS求解运算,得出不同摩擦状态下不同材料涨圈密封环工作时的瞬态温度场分布,以及涨圈密封环由启动达到稳态时,摩擦端面温度随时间变化规律曲线。3.进行了涨圈密封环的稳态温度场和应力场的耦合有限元模拟。在瞬态温度场的有限元模型基础上,对不同摩擦状态下不同材料的涨圈密封环进行稳态温度场以及热应力的仿真分析。4.通过实验对比分析仿真所得数据,对涨圈密封温度场和应力场在高速高压条件下对摩擦磨损机理影响进行讨论,并结合讨论结果给出高速高压条件下选材建议。综上所述,通过对不同涨圈密封材料的实验分析以及有限元模型的建立,为高速高压条件下的涨圈密封的磨损机理初步建立理论基础。对瞬态、稳态温度场和热应力场的分析并结合实验数据可以得出以下结论:高速高压条件下涨圈密封环在摩擦面将产生大量的热,因此应尽可能减小密封元件的摩擦系数,从而减小发热量。在选材过程中,高导热系数是选材首要考虑因素,同时应考虑到材料的允许使用温度,从而达到良好的密封效果。

关键词：涨圈密封摩擦磨损温度场应力场

基于AutoCAD平台的涨圈密封参数化软件开发

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火箭推进 2017年第3期43卷 47-52页

作者：庄宿国赵伟刚杨霞辉王良黄丹西安航天动力研究所陕西西安710100

系统阐述了涨圈密封的基本理论和结构特点,深入探讨了涨圈密封参数化设计的意义和现状。在此基础上,在AutoCAD 2008平台下,采用C++编程语言,在Object ARX2008环境下成功开发了用于涨圈密封设计的参数化CAD软件,实现了涨圈密封的参数化设... 详细信息

系统阐述了涨圈密封的基本理论和结构特点,深入探讨了涨圈密封参数化设计的意义和现状。在此基础上,在AutoCAD 2008平台下,采用C++编程语言,在Object ARX2008环境下成功开发了用于涨圈密封设计的参数化CAD软件,实现了涨圈密封的参数化设计,提高了涨圈密封设计的效率和质量,设计实例表明,软件界面友好,使用简单,设计结果可靠,经试验验证,研制的涨圈密封各项指标均满足产品性能需求。

关键词： AutoCAD 涨圈密封参数化设计软件开发

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两种密封型挤压油膜阻尼器动力特性对比研究

两种密封型挤压油膜阻尼器动力特性对比研究

作者：邱凯大连海事大学

学位级别：硕士

挤压油膜阻尼器作为一种被动减振元件,具有结构简单、减振效果显著的优点。在航空发动机轴系减振结构设计中,O型圈和涨圈密封型挤压油膜阻尼器因其较开口型挤压油膜阻尼器所需滑油流量更小,阻尼更高而得到了广泛应用。本文针对O型圈和... 详细信息

挤压油膜阻尼器作为一种被动减振元件,具有结构简单、减振效果显著的优点。在航空发动机轴系减振结构设计中,O型圈和涨圈密封型挤压油膜阻尼器因其较开口型挤压油膜阻尼器所需滑油流量更小,阻尼更高而得到了广泛应用。本文针对O型圈和涨圈密封型挤压油膜阻尼器开展动力减振性能的对比研究,采用实验与数值模拟的方法分析两种密封型挤压油膜阻尼器的多相流场与动力特性,主要研究内容如下:首先,搭建了O型圈密封型挤压油膜阻尼器动力特性实验台,进行了不同激振频率条件下识别阻尼器动力特性实验,分析了激振频率对阻尼器动力特性系数的影响,结果表明O型圈密封型挤压油膜阻尼器的直接动力系数随激振频率的增加而增大,而交叉动力系数基本不变。其次,建立了O型圈和涨圈两种密封型挤压油膜阻尼器的仿真模型,在验证了仿真方法的正确性后,分析了两种密封型挤压油膜阻尼器的多相流场和动力特性。研究表明,润滑油粘性的降低会减小阻尼器动力特性系数,供油孔对阻尼器瞬时动力特性系数有很大的影响。随后,针对这两种不同密封类型的挤压油膜阻尼器,研究了油膜上的出油孔数量、孔径和端部周向出口位置、宽度对于两种密封结构的动力学特性的影响。研究结果表明,在O型圈密封类型中,油膜上出油孔数量与不对称布置和孔径的增加可以降低瞬时阻尼系数的波动;而涨圈狭缝大小的误差和安装位置对阻尼器动力学特性影响较小。研究结果对于两种密封结构类型的设计、加工和安装都具有指导意义。最后,通过结合供油压力与进动频率和进动半径,对两种密封型挤压油膜阻尼器的动力学特性进行了对比分析。结果表明在相同的工况条件下,O型圈密封型挤压油膜阻尼器具有更大的等效阻尼系数,较小的惯性质量和等效刚度系数。另外,惯性质量和等效刚度一定程度上与阻尼器进动频率相关。在实际应用中,需要对密封型挤压油膜阻尼器的选择进行仔细地评估和比较。

关键词：挤压油膜阻尼器 O型圈密封涨圈密封多相流场动力特性

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接触分析法在机械密封中的应用

徐州建筑职业技术学院学报 2008年第4期8卷 29-31页

作者：陈义强何继兰中国矿业大学机电学院江苏徐州221008 山东省地质探矿机械厂山东济南250014

采用Ansys中的接触分析模块,以涨圈密封工程实例为对象,对密封圈的接触应力状况进行了分析.结果显示接触应力轴向分布为:两边最大,在中间位置附近接触应力达到最小且趋于常数.计算得到的接触应力数值远大于理论计算得到的许用应力值,说... 详细信息

采用Ansys中的接触分析模块,以涨圈密封工程实例为对象,对密封圈的接触应力状况进行了分析.结果显示接触应力轴向分布为:两边最大,在中间位置附近接触应力达到最小且趋于常数.计算得到的接触应力数值远大于理论计算得到的许用应力值,说明该设计的密封效果是比较好的.当一定的液压施加在密封圈后,接触应力远小于材料的许用应力值,表明在密封过程中材料不会发生疲劳现象.

关键词：机械密封有限元法接触分析涨圈密封接触应力

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循环风机轴封机构改造

化工设计通讯 2017年第10期43卷 93-93页

作者：尚凤玲河南开祥精细化工有限公司河南义马472300

ARG-500CME型罗茨鼓风机机封原采用合金铸铁材质的涨圈密封,该密封在运行过程中多次出现振值高,温度高等问题,运行一段时间,机封密封性能降低,严重影响系统的稳定性,为改变这种现状,通过对机封结构型式改造——改成机械密封结构,提高机... 详细信息

ARG-500CME型罗茨鼓风机机封原采用合金铸铁材质的涨圈密封,该密封在运行过程中多次出现振值高,温度高等问题,运行一段时间,机封密封性能降低,严重影响系统的稳定性,为改变这种现状,通过对机封结构型式改造——改成机械密封结构,提高机封的使用寿命,降低检修频率,从而提高生产稳定性和操作人员的安全性。

关键词：涨圈密封密封性改造机械密封