【摘要】：為了提高干氣密封的密封性能,增強(qiáng)其使用壽命,本文將干氣密封端面作為研究對(duì)象,提出一種新型雙尖槽密封端面。建立了其幾何模型和數(shù)學(xué)模型,用有限差分法進(jìn)行求解與分析,并編寫(xiě)MATLAB計(jì)算程序,對(duì)端面氣膜壓力分布和相關(guān)密封性能參數(shù)進(jìn)行求解。就膜厚和轉(zhuǎn)速兩組變量對(duì)新型雙尖槽和普通螺旋槽進(jìn)行密封性能對(duì)比,并研究了密封環(huán)端面結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)雙尖槽的開(kāi)啟力、泄漏量、剛度、剛漏比的影響,得到了相關(guān)變化規(guī)律。為該密封端面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究提供了理論依據(jù),具體結(jié)論有:(1)相比與普通螺旋槽,當(dāng)膜厚值大于3μm時(shí),雙尖槽對(duì)密封性能的優(yōu)化效果較為微弱;當(dāng)膜厚值小于3μm時(shí),雙尖槽干氣密封的開(kāi)啟力、剛度均有明顯提升,泄漏量有輕微的增加,但均保持在合理的范圍內(nèi),其雙尖槽對(duì)密封性能的優(yōu)化效果較強(qiáng)。(2)隨著槽堰周向比的增加,開(kāi)啟力、剛度、剛漏比先呈增長(zhǎng)的趨勢(shì),然后逐漸減小,泄漏量先增長(zhǎng)再逐漸趨于平穩(wěn),當(dāng)槽堰周向比值范圍為2~3時(shí),在保證泄漏量達(dá)到要求的同時(shí),其開(kāi)啟力、氣膜剛度等參數(shù)均有較大值,其槽堰周向比的優(yōu)選值為2.5。(3)隨著槽壩徑向比的增加,開(kāi)啟力、剛度、剛漏比先呈增長(zhǎng)的趨勢(shì),然后再逐漸減小,泄漏量先呈增長(zhǎng)趨勢(shì)再趨于平穩(wěn),當(dāng)槽壩徑向長(zhǎng)度比值范圍為0.75~0.9時(shí),在保證泄漏量達(dá)到要求的同時(shí),其開(kāi)啟力、氣膜剛度等參數(shù)均有較大值,槽壩徑向比優(yōu)選值為0.85。(4)當(dāng)兩螺旋槽槽深恒定時(shí),隨著圓弧槽的開(kāi)槽深度增大,開(kāi)啟力、剛度等性能參數(shù)基本呈減小趨勢(shì),在圓弧槽深范圍為3~5μm時(shí),在保證泄漏量達(dá)到要求的同時(shí),開(kāi)啟力和剛度均有較大值,且圓弧槽深為3μm時(shí),開(kāi)啟力和剛度達(dá)到最大。(5)隨著螺旋槽1的槽深增大,開(kāi)啟力、泄漏量、剛度先呈增長(zhǎng)的趨勢(shì),再逐漸減小,當(dāng)取值范圍在8~16μm時(shí),在保證泄漏量達(dá)到要求的同時(shí),開(kāi)啟力、氣膜剛度等參數(shù)均有較大值;隨著螺旋槽2的槽深增加,開(kāi)啟力、剛度、泄漏量先呈增長(zhǎng)趨勢(shì)后逐漸減小,剛漏比先逐漸減小再增大,當(dāng)取值范圍在5~10μm時(shí),在保證泄漏量達(dá)到要求的同時(shí),開(kāi)啟力、氣膜剛度等參數(shù)均有較大值,且螺旋槽1的優(yōu)選槽深取值為12μm,螺旋槽2的優(yōu)選槽深取值為8μm。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TH136
【圖文】：

透平壓縮機(jī)Fig.1.1Turbinecompressor

1、防轉(zhuǎn)銷(xiāo) 2、靜環(huán) 3、型槽 4、動(dòng)環(huán) 5、靜環(huán)座 6、軸套 7、傳動(dòng)銷(xiāo) 8、軸9、彈簧 10、靜環(huán)推環(huán)圖 2.1 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 2.1 Schematic diagram of mechanical seal structure工作原理為：機(jī)械密封安裝在旋轉(zhuǎn)軸 8 上，密封腔內(nèi)的動(dòng)環(huán) 4 通過(guò)傳動(dòng)銷(xiāo) 7 與

圓弧槽 T 型槽圖 2.2 密封環(huán)端面槽型Fig. 2.2 groove type of rotor face② 彈性元件。彈性元件主要是在摩擦副磨損后為密封端面提供預(yù)緊力，，使密封端面副正常工作。常見(jiàn)的彈性元件有彈簧、波紋管、隔膜，材

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1 陳荷友;浮動(dòng)密封端面的主要類(lèi)型及特點(diǎn)[J];流體工程;1990年12期

2 房桂芳;劉其和;張鵬高;魏龍;;接觸式機(jī)械密封跑合過(guò)程密封端面平均溫度預(yù)測(cè)[J];液壓與氣動(dòng);2020年01期

3 郭繼崇;噴油器體密封端面磨損對(duì)標(biāo)準(zhǔn)噴油器總成流量影響的試驗(yàn)研究[J];內(nèi)燃機(jī)工程;1997年02期

4 劉亞莉;戚俊清;馮士偉;彭春江;;螺旋槽干氣密封端面流場(chǎng)分析[J];流體機(jī)械;2008年03期

5 李歡;李雙喜;李小芬;蔡紀(jì)寧;張秋翔;王磊;;油氣兩相動(dòng)壓密封端面結(jié)構(gòu)多參數(shù)正交優(yōu)化及試驗(yàn)研究[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年01期

6 王和順;陳次昌;黃澤沛;薛松;張車(chē)寧;;干氣密封端面平衡間隙的研究[J];潤(rùn)滑與密封;2007年08期

7 宋鵬云;上游泵送機(jī)械密封的基本原理分析[J];云南化工;2000年04期

8 王和順,陳次昌,黃澤沛,王新霖;徑向直線(xiàn)槽干氣密封端面流場(chǎng)數(shù)值模擬[J];液壓與氣動(dòng);2004年10期

9 冷曉靜;杜寧;;單列雙向螺旋槽干氣密封的性能研究[J];中國(guó)化工裝備;2017年04期

10 王成龍;;離心泵機(jī)械密封使用壽命的影響因素與優(yōu)化策略[J];化工管理;2014年30期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王和順;陳次昌;黃澤沛;王新霖;;徑向直線(xiàn)槽干氣密封端面流場(chǎng)數(shù)值模擬[A];第三屆全國(guó)流體傳動(dòng)及控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第三卷）[C];2004年

2 王和順;陳次昌;黃澤沛;王新霖;;徑向直線(xiàn)槽干氣密封端面流場(chǎng)數(shù)值模擬[A];液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

3 程香平;彭旭東;孟祥鎧;白少先;;T槽干氣密封流壓場(chǎng)的數(shù)值模擬[A];2011年全國(guó)青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

4 佘寶瑛;彭旭東;孟祥鎧;;毫米級(jí)單、雙列方向性橢圓孔液體密封動(dòng)壓性能對(duì)比研究[A];第九屆全國(guó)表面工程大會(huì)暨第四屆全國(guó)青年表面工程論壇論文集[C];2012年

5 王和順;陳次昌;黃澤沛;王新霖四川日機(jī)密封件有限公司;;干氣密封啟停端面脫開(kāi)概念的提出及理論研究[A];液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

6 王和順;陳次昌;黃澤沛;王新霖;;干氣密封啟停端面脫開(kāi)概念的提出及理論研究[A];第三屆全國(guó)流體傳動(dòng)及控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第三卷）[C];2004年

7 王和順;陳次昌;黃澤沛;王新霖;;干氣密封啟停端面脫開(kāi)方案的理論研究[A];機(jī)床與液壓學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

8 王和順;陳次昌;黃澤沛;王新霖;;干氣密封啟停端面脫開(kāi)方案的理論研究[A];第三屆全國(guó)流體傳動(dòng)及控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第二卷）[C];2004年

9 李葉楓;盛頌恩;彭旭東;白少先;;尺寸突變規(guī)則微孔端面氣體密封性能分析[A];第八屆全國(guó)表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨第三屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集（四）[C];2010年

10 李鳳花;;100KA送料泵機(jī)械密封的設(shè)計(jì)改造[A];中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 時(shí)禮平;不同類(lèi)型織構(gòu)化機(jī)械端面密封性能的理論與試驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

2 江錦波;高速干氣密封端面型槽仿生設(shè)計(jì)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2016年

3 許靜;螺旋槽干氣密封高壓端面變形機(jī)理的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

4 程香平;大孔徑端面機(jī)械密封性能的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

5 胡瓊;基于多場(chǎng)耦合效應(yīng)的剖分式機(jī)械密封性能研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2016年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉明東;雙尖槽干氣密封端面結(jié)構(gòu)及密封特性研究[D];西華大學(xué);2019年

2 謝尚翔;氣體潤(rùn)滑傾斜橢圓微孔密封端面磨損特性研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2018年

3 陳志強(qiáng);組合槽干氣密封端面結(jié)構(gòu)及密封特性研究[D];西華大學(xué);2018年

4 孫憲棟;高速干摩擦波紋管氦氣機(jī)械密封性能研究[D];北京化工大學(xué);2018年

5 馬春紅;激光織構(gòu)化SiC密封端面潤(rùn)濕特性研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

6 郭晗;機(jī)械動(dòng)密封熱—固耦合仿真分析與性能優(yōu)化[D];重慶大學(xué);2017年

7 黃克松;高參數(shù)釜用機(jī)械密封及試驗(yàn)裝置的開(kāi)發(fā)與研究[D];北京化工大學(xué);2015年

8 夏雄;氣體密封端面運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)的研究[D];北京化工大學(xué);2012年

9 李鳳芹;螺旋槽干氣密封端面流場(chǎng)的數(shù)值模擬及參數(shù)研究[D];西華大學(xué);2008年

10 徐毅;上游泵送機(jī)械密封機(jī)理分析及應(yīng)用研究[D];北京化工大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2751215