涨圈高速旋转密封装置及实验研究

发布时间：2021-08-08 07:01

　　机械旋转密封是机械传动系的重要零部件,随着动力传动向高转速、高负荷方向发展,由此对轴密封的PV值提出了更高要求。涨圈密封是一种机械式端面密封,是机械密封中体积最小的一种密封形式,特别适于对体积有限定要求的场合,广泛用于航空（如喷气发动机）、车辆动力传动系统。本文通过理论分析、仿真分析和实验等方法,研究了涨圈密封的关键参数取值及其相互关系、工作过程和工作性能、热分析和失效分析。为高速高载荷涨圈密封系统的设计提供支持。具体工作如下:1、为了改善端面摩擦副的润滑效果,减小摩擦副的载荷,探索了在涨圈端面开螺旋槽的动压效应研究,对端面开槽的涨圈旋转密封环工作过程中动压效应产生的液膜以及开启力和液膜刚度进行了分析,并进行了相关实验。结果表明,由于涨圈端面狭窄,难以取得较好的液体动压力。2、由于传动速度及PV值的大幅提高,发热成为限制其性能提升的最大瓶颈,不但要求采用新的摩擦材料取代传统材料以便降低摩擦系数,提升耐磨性能,还要在密封结构上采取措施控制密封系统温度,防止油质破坏,并保持一定的润滑作用。本文基于对泄漏量进行控制的方法来带走摩擦发热,对密封系统进行了热平衡分析。①采用有限元软件对涨圈密封系... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

涨圈密封环

图 1-1 涨圈密封环 图 1-2 涨圈旋转密封结构图1.4 研究内容本文重点对传统的涨圈密封形式进行研究，主要对涨圈密封系统端面开螺旋槽进行理论分析、对涨圈密封系统进行热平衡分析和热结构耦合分析，以及磨损与寿命的实验研究。论文主要内容如下：1、介绍了端面开槽技术的研究进展，比较了端面开浅槽和开深槽的优劣。并根据设计要求提出了涨圈端面开螺旋浅槽（槽深为 μ m级）的设计方案，其中螺旋槽的台槽比 γ = 1，槽深 10gh = μm，螺旋线的螺旋角 15，密封坝宽oα = B = 0.8mm，密封面宽10mm。理论分析了油楔承载机理和动压润滑的基本方程，推导出了端面开螺旋槽的端面压力分布、开启力和液膜刚度公式。然后根据设计涨圈的参数进行了计算，比较了几个结构参数和操作参数对开启力和液膜刚度的影响。

华南理工大学硕士学位论文39]用有限元法对三种常用槽型（螺旋槽、T型槽、斜底螺旋参数优化，结果表明T型槽端面密封的效果最差，但是它可适用于一些工况稳定又需要双向旋转的场合中；斜底螺旋加工成本较高，实用性不大；而平底螺旋槽不但加工简单，度也较低。因此平底螺旋槽成为了端面密封开槽的最佳槽

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3329470