端面微凹腔造型液體機(jī)械密封性能研究.pdf

1、為了改善機(jī)械密封端面間潤(rùn)滑狀況和提高密封性能,人們將表面造型技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械密封。端面微凹腔造型液體機(jī)械密封作為其中一種新型機(jī)械密封,它是依靠端面加工的微凹腔產(chǎn)生的流體動(dòng)壓效應(yīng)實(shí)現(xiàn)密封端面的非接觸運(yùn)轉(zhuǎn)。該密封可以有效地減小端面摩擦,降低端面溫升,延長(zhǎng)使用壽命,具有廣闊的發(fā)展前景。
　　 本文在密封性能試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,從流體力學(xué)和摩擦學(xué)的角度,應(yīng)用ANSYSCFX軟件,深入系統(tǒng)地研究了密封面工況參數(shù)和凹腔結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)端面微凹腔造型機(jī)

2、械密封動(dòng)壓潤(rùn)滑性能的影響,從而為端面微凹腔造型機(jī)械密封的設(shè)計(jì)和使用提供理論依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　 1)通過(guò)對(duì)端面微凹腔機(jī)械密封進(jìn)行性能試驗(yàn),研究了轉(zhuǎn)速和介質(zhì)壓力對(duì)密封性能的影響。結(jié)果表明,該密封的端面摩擦扭矩隨轉(zhuǎn)速、介質(zhì)壓力的增大而增大；與普通端面機(jī)械密封相比,該密封在減小摩擦方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),適合在較高工況參數(shù)條件下運(yùn)行。
　　 2)基于流體潤(rùn)滑理論,建立了端面微凹腔造型機(jī)械密封的數(shù)值計(jì)算模型,應(yīng)用AN

3、SYS CFX軟件對(duì)密封端面間內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行三維數(shù)值模擬,并將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明兩者變化規(guī)律基本相符,從而驗(yàn)證了所采用的數(shù)值模擬方法是可行的。
　　 3)利用已驗(yàn)證的計(jì)算模型,研究了不同參數(shù)對(duì)密封端面壓力分布和剪切應(yīng)力分布的影響規(guī)律,同時(shí)以液膜承載力和端面摩擦扭矩為評(píng)價(jià)指標(biāo),分析了不同參數(shù)對(duì)密封潤(rùn)滑性能的影響。結(jié)果表明,合適的轉(zhuǎn)速、介質(zhì)粘度和密封間隙可以提高液膜承載力,減小端面摩擦；在本文的研究范圍內(nèi),認(rèn)為