涨圈型旋转密封装置及其性能研究

摘要

论文对涨圈型旋转密封装置的性能进行了理论和试验研究，建立了泄漏量和密封间隙温升的数学模型，并进行仿真分析。然后利用开发的动密封试验台进行密封性能试验，对试验结果数据进行分析并将其与仿真结果进行比较。论文的研究工作主要有以下几个方面： (1)介绍流体密封的机理、分类、设计要求和选型原则；说明了流体密封性能的评价指标和密封试验；介绍了旋转轴密封技术的国内外研究状况；指出了本课题研究的意义、背景。 (2)介绍涨圈型旋转密封装置的应用背景、工作原理；分析了涨圈安装后的周向接触应力及其影响因素；从保证涨圈密封性能防止失效的角度，探讨了涨圈型旋转密封装置的尺寸和结构设计要考虑的问题；介绍了对涨圈密封件材料的基本要求及常用的涨圈密封材料；分析了涨圈密封的优缺点。 (3)介绍密封系统的性能评价标准；对涨圈型旋转密封装置的泄漏途径、引起泄漏的因素及其泄漏量进行分析，综合得到其动态和静态泄漏量；分析了涨圈两端压差，密封面间隙高度，工作介质粘度，旋转轴转速等因素对涨圈型旋转密封装置泄漏量的影响；介绍了涨圈型旋转密封装置工作过程中密封面温升的危害，通过理论和仿真分析，讨论了旋转轴转速、系统介质压力对密封面温升的影响。 (4)介绍涨圈型旋转密封装置试验系统的检测原理和构成，试验项目和试验流程；分析了系统硬件结构和选用原则；说明了系统中应用软件的构成；对静态泄漏量、动态泄漏量和温升试验的数据进行分析。 (5)总结研究工作并对进一步的研究给出建议。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1流体密封技术概述

1.1.1流体密封机理分析

1.1.2流体密封的种类

1.1.3流体密封装置的设计要求

1.1.4流体密封的选型

1.1.5流体密封性能的评价

1.2旋转轴密封技术的国内外研究状况

1.2.1国外研究状况

1.2.2国内研究状况

1.3本课题研究的背景及主要内容

1.3.1课题研究的背景

1.3.2课题研究的主要内容

1.4本章小结

第二章 涨圈型旋转密封装置的密封原理和设计分析

2.1涨圈型旋转密封装置的应用场合

2.2涨圈型旋转密封装置的密封原理

2.2.1涨圈密封的结构及密封原理

2.2.2多道涨圈的密封效果

2.3涨圈型旋转密封装置的设计准则

2.3.1防转设计

2.3.2主密封面防磨损设计

2.3.3涨圈的结构

2.4涨圈密封件材料的选择

2.4.1对密封材料的基本要求

2.4.2涨圈材料

2.5涨圈密封的优缺点

2.6本章小结

第三章 涨圈型旋转密封装置性能的理论及仿真研究

3.1涨圈型旋转密封装置泄漏量分析

3.1.1泄漏途径

3.1.2主要密封面处的泄漏量

3.1.3涨圈切口处的泄漏量

3.1.4涨圈型旋转密封装置的总泄漏量

3.1.5泄漏量的影响参数分析

3.2涨圈型旋转密封装置的涨圈温升分析

3.2.1涨圈温升的热源和危害

3.2.2主要密封面上的摩擦

3.2.3涨圈温升的理论分析

3.2.4涨圈温升的影响参数分析

3.3本章小结

第四章 涨圈型旋转密封装置性能的试验研究

4.1试验装置原理

4.2试验装置构成

4.2.1试验装置硬件

4.2.2试验系统软件

4.3试验项目和流程

4.4试验结果及分析

4.4.1静态泄漏试验

4.4.2动态泄漏试验

4.4.3温升试验

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1研究工作总结

5.2对下一步工作的展望

参考文献

附录

致谢