外驅(qū)動式中間旋轉(zhuǎn)環(huán)機(jī)械密封設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械密封得到廣泛應(yīng)用，然而泵、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等軸端機(jī)械密封在高速、高溫和高壓狀態(tài)下的過熱、泄漏超標(biāo)、摩擦磨損加劇，以及低速狀態(tài)下非接觸式密封端面開啟力不足等問題是目前面臨的主要難題。針對上述問題，本文結(jié)合TRIZ理論設(shè)計(jì)外驅(qū)動式中間旋轉(zhuǎn)環(huán)密封，然后通過理論計(jì)算和試驗(yàn)對其進(jìn)行研究，具體內(nèi)容如下：
　?。?）機(jī)械密封基本原理、結(jié)構(gòu)介紹。重點(diǎn)分析了螺旋槽機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)，并根據(jù)納維—斯托克斯(N-S)方程推導(dǎo)

2、了求解端面流體膜剛度、泄漏量等性能參數(shù)的數(shù)學(xué)模型。
　　（2）應(yīng)用TRIZ理論，對機(jī)械密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。首先進(jìn)行問題分析，確定以密封面相對轉(zhuǎn)速為待改善參數(shù)，然后根據(jù)TRIZ矛盾矩陣表和解決方案模型，嘗試找到解決問題的方法，提出間接改變主軸動環(huán)與靜環(huán)相對轉(zhuǎn)速的方法，即采用新的外驅(qū)動源驅(qū)動中間旋轉(zhuǎn)環(huán)，擺脫主軸轉(zhuǎn)速的限制。最后對帶傳動的中間旋轉(zhuǎn)環(huán)機(jī)械密封進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　?。?）基于Matlab求解數(shù)學(xué)模型，并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析

3、。結(jié)果表明：外驅(qū)動式中間旋轉(zhuǎn)環(huán)機(jī)械密封與普通非接觸式機(jī)械密封相比具有較大的泄漏量和摩擦扭矩，但是其剛度和開啟力優(yōu)于普通非接觸式機(jī)械密封。
　　（4）中間旋轉(zhuǎn)環(huán)機(jī)械密封實(shí)驗(yàn)研究。在密封泄漏量試驗(yàn)臺架上，調(diào)整外壓、中間旋轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速和試驗(yàn)臺主電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)行了中間旋轉(zhuǎn)環(huán)機(jī)械密封泄漏量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果對比分析表明：雖然試驗(yàn)泄漏量大于理論計(jì)算泄漏量，但是在允許的范圍內(nèi)，因此驗(yàn)證了外驅(qū)動式中間旋轉(zhuǎn)環(huán)機(jī)械密封性能的可行性。
　　本文將