热油泵用机械密封热—结构耦合分析

发布时间：2020-10-01 21:03

　　机械密封装置在石油、化工、矿山、航空航天等工业领域中发挥着重要的作用。波纹管和摩擦副密封环是机械密封中最重要的两个零件,它们的质量直接影响到机械密封的性能。焊接波纹管是一种带有波纹的管状壳体零件,在工程应用中主要用于零件连接、轴向补偿、介质密封隔离、振动吸收等,波纹管的一个重要特点是具有横向和轴向补偿的作用,轴向刚度相对较小,在机械密封中,起着重要的作用。摩擦副密封环主要是由动静环和动环组成,在实际工作环境中他们相互贴合,中间形成一层较薄的油膜,阻止设备内外的介质交换。机械密封的好坏,直接影响到设备的正常使用。针对机械密封摩擦副密封环和波纹管在实际应用中的失弹、失效等现象,本文以波纹管机械密封装置关键零部件金属波纹管和摩擦副密封环为研究对象,通过建立三维模型,应用传热学、固体力学、摩擦学及流固耦合理论和有限元计算方法对机械密封波纹的性能进行了分析和研究,得到了不同力和温度作用下波纹及膜片的受力分布、压缩量、刚度和热变形的变化规律及相互影响关系;动静环在相互接触情况下的受力分布,在温度作用下密封副的温度、热流、热应变的分布状况。结果表明:高温和外力的作用对机械密封的使用寿命有较大影响。本文的研究结果对于机械密封装置的结构优化设计、密封材料的选用、机械密封维护等提供了相关数据和理论基础依据。
【学位单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH136
【部分图文】：

技术路线图,技术路线,研究现状,机械密封

图 1-1 本文的技术路线本章小结本章中，首先对课题的研究背景和研究意义进行了介绍。然后对机械密封结构-温度研究现状进行了简单的阐述。最后，对研究的内容、原路线进行了介绍。

机械密封,结构示意图,静环,动环

械密封系统介绍密封的结构密封的主要组成元件有静环、动环、金属波纹管（或者其、波纹管座密封圈、静环密封圈、压盖密封圈、旋转轴、波纹管的密封是依靠补偿件作为支撑，依靠动环和静环的机器内部与外部工作环境的隔离。相对于其他密封，机械相互配合实现的，固又称为端面密封。波纹管在机械密封，在某些型号的的机械密封中用弹簧作为代替。波纹管在仅起到轴向补偿的作用，同时传递着一定的扭矩，并且依了一定的振动。

波纹,金属波纹管,金属,形状

8图 2-3 不同截面形状的金属波纹在实际的应用中，S 形金属波纹管还可以分为单层和双层的，所谓的双层，就是在金属波纹管焊接的过程中，两个膜片相互叠加而焊接成的，相对于单层的金属波纹管，双层金属波纹管不仅厚度要厚，而且它的刚度要比单层金属波纹管要好。但是，双层相对于单层的金属波纹管柔性较差，减震效果也不如单层的好，但是单层波纹管也存在一定的缺陷。单层金属波纹管的刚度小，在实际工作环境中，很可能因为形变严重而失效。在实际的机械面密封设计中，对

【参考文献】