丁洋论文答辩技术分析.ppt

答 辩 人： 丁 洋 指导教师：宋鹏云 教授; 目录;一、绪论; 机械密封端面摩擦状态是决定其密封性能的 重要因素，也是近来学者们研究的重点问题之一。; 虽然目前国内外研究人员对一些端面造型机械密 封的摩擦学性能进行了研究，出现了许多机械密封的新 结构，但在高温、高压、高转速工况条件下，必要的润 滑条件很难保证，以至密封环端面发生非正常摩擦磨 损，降低其使用寿命。 浸油端面方孔机械密封是在端面造型机械密封基 础上发展而来的一种新型的流体动压型非接触机械密 封，与普通密封相比，不仅具有更加优良的密封性， 更能达到良好的端面摩擦状况，保证密封的稳定运行， 极大地延长密封的寿命.浸油端面方孔机械密封的研究 国内还未见报道，至今未有商品化的产品面世。 ;;;二、浸油端面方孔机械密封流体力学分析;工作原理 浸油端面方孔机械密封其工作原理为：随着密封运转 润滑油内部产生的粘性剪切力带动润滑油从方孔内向孔外 间隙运动，从而形成了润滑油的流动，由于润滑油流动的 收敛性而使压力增加，从而产生流体动压效应。当润滑油 的动压力和环境压力共同作用形成的密封开启力超过闭合 力时，使两密封端面完全分离处于非接触状态，并在密封 端面间形成一层稳定连续的油膜，此时密封端面间的摩擦 为流体摩擦，且在密封运转时，贮存润滑油的方孔能够不 断地提供润滑油，保证端面的流体摩擦状态，进而极大地 改善密封端面的摩擦状态，延长密封使用寿命; ; 根据浸油端面方孔机械密封的工作原理可知 ，该机械密封为流体动压机械密封，所以可以采 用流体膜润滑稳态雷诺控制方程。;三、油膜压力的解析计算;（2）周向端面平均压力分布;算例验证;图3.2 不同压差下方孔深度对摩擦力影响;另通过一具体密封结构进行算例验证，得到：;四、浸油端面方孔机械密封摩擦学性能参数计算;推得压力迭代计算表达式为：;开始计算 ;程序验算;操作参数对开启力影响对比;五、摩擦学性能计算结果分析与讨论;端面间压力分布; (a) ???质为润滑油 (b) 介质为水 图5.3 无压差单个孔栏液膜三维压力分布;; (a) 介质为润滑油 (b) 介质为水 图5.5 有压差周向平均压力分布; (a) 介质为润滑油 (b) 介质为水 图5.6 无压差径向平均压力分布; (a) 介质为润滑油 (b) 介质为水 图5.7 无压差周向平均压力分布图 ;不同操作和结构参数对摩擦学性能的影响;（2）介质粘度对摩擦学性能的影响;（3）非孔区膜厚对摩擦学性能的影响;（4）开孔深度对摩擦学性能的影响;六、密封端面平均温度和温度场计算及结果分析; 机械密封环与翅片在形状上类似，因此将翅 片理论求解机械密封的温度分布并推导其端面平 均温度和温度场分布式。 密封环接触端面平均温度计算公式为：;算例验证;不同参数对温度场分布的影响;（2）转速对温度场分布的影响;（3）非孔区膜厚对温度场分布的影响;（4）开孔深度对温度场分布的影响;七、结论;　　 4.在相同介质粘度、转速和端面膜厚的条件 下，端面方孔机械密封比普通机械密封具有更低 的端面平均温度；端面方孔机械密封的端面平均 温度随介质粘度和转速的提高而增大，其中介质 粘度对端面平均温度的影响非常显著；浸油端面 方孔机械密封的端面平均温度随着非孔区膜厚的 增加而减小，在膜厚 时，减小趋势变化 剧烈，当膜厚 时，减小趋势变得平缓。;