The Studies of Some Key Technologies in Magnetic Disk Drives

This paper introduces some final results of some key technologies in magnetic disk drives. We dicuss the design and experiment of thin film head, magnetic fluid exclusion seal system, head disk interface and the engineering appilcations of these technologies in magnetic disk drives.

空气系统转静腔室轴向力计算与试验研究

燃气轮机转子的轴向推力是燃机总体设计的重要指标之一。燃机转子轴向推力必须保持在一个合适的载荷范围内,即作用在轴承上的轴向推力大小合适且不换向。因此,对空气系统转静腔室轴向力展开计算与试验研究,开展空气密封系统流体网络计算,揭示转-静盘腔气体轴向力产生机理,将转-静盘腔气动推力与转子支承系统解耦,提出一种转-静盘腔气动轴向推力的直接动态测试方法,搭建了转-静盘腔轴向力机理试验台,开展不同压差与不同转速下的转-静盘腔轴向力测试,并利用理论计算与仿真计算对试验结果进行验证,结果表明轴向力直接测试方法准确、可靠。以上研究结果对揭示燃气轮机转-静盘腔轴向力产生机理,明确影响燃机高压转子轴向力大小与方向的关键因素具有重要意义。

轴流涡轮转子下游多边界盘腔燃气入侵数值研究

研究涡轮燃气入侵对发动机性能和可靠性具有重要意义,但现有研究多集中于动叶上游盘腔,需要深化对动叶下游盘腔燃气入侵问题的研究。以某高压涡轮及其下游二次空气系统为研究对象,采用三维定常数值模拟探究了适用于转子下游多边界盘腔燃气入侵仿真方法,分析了不同压比下封严流量和燃气入侵特性,并研究了盘腔内部流动机理。结果表明:采用压力边界条件的仿真结果更符合多边界盘腔流动现实。各封严流量随盘腔进口压力增加而增大,但梯度逐渐减小,轮缘封严达到最小流量后基本呈线性变化,而盘腔内部封严流量趋于稳定。在阻止主流入侵的最小封严流量附近,轮缘封严压力分布难以判断主流是否入侵盘腔内部,而轮缘封严齿间流体温度是判断主流燃气入侵盘腔内部的重要参数。

裂化剂装置圆盘给料机故障原因分析及改进措施

介绍了圆盘给料机的结构及工作原理,分析了设备使用过程中故障率高的原因,并提出了改进措施。分析认为,设备运行环境差导致设备主轴滚动轴承及蜗轮、蜗杆减速机输出轴滚动轴承卡死或损坏是主要故障原因,通过将设备搅拌主轴滚动轴承改为滑动轴承,将蜗轮蜗杆减速机输出轴的动密封点改为静密封点并将密封点上移的方法,彻底解决了设备故障率高的问题,降低了设备故障率,延长了设备运行周期,减少了装置非计划停工,为装置的安稳优运行提供了保障。

抓管器使用问题探讨

为了保证细纱机集落系统可靠、高效插拔纱管,介绍集落装置用抓管器功能、结构型式及工作原理,分析活塞式抓管器和气囊式抓管器的失效形式,详述二者使用密封滑动垫的工作原理、破损机理及影响其可靠性的因素和提升措施;计算活塞式抓管器的握持力,从能效转换角度说明增加抓管器握持力的方法,并提出改进方向。指出:密封滑动垫或气囊疲劳破损产生漏气是抓管器失效的主要原因,集落装置的凸盘型式和纺纱工艺对滑动密封垫可靠性有影响;密封滑动垫漏气影响集落装置动作的正确性,应在设计、生产加工及使用等全过程采取措施提高其性能;为活塞式抓管器增设类似波纹管的轴向可伸缩结构,使密封滑动垫膜片获得较大的轴向伸缩量,延长使用寿命;使用软质压头和抓管喇叭调节块,改进纱管头部结构和压头结构等措施有利于增大抓管器握持力和提高能效转化率。

旋转对称盘形密封缝隙变粘度流体的有限元计算

针对缝隙流场的物理模型,在控制方程的基础上,建立了用于缝隙流场计算的有限元模型,分析了其有限元矩阵的特征,提出了有限元矩阵方程的求解方法。

双阀杆蝶板移动式金属硬密封蝶阀

提出了一种金属硬密封蝶阀新结构———双阀杆蝶板移动式金属硬密封蝶阀,讨论了此阀的结构、工作原理及特点。

煤矿井下胶轮车辆用制动器的设计

论述了制动器设计应遵循的基本原则 ;工作制动器和驻车制动器设计计算中有关制动力的确定 ;按照制动器制动力矩的公式计算每个车轮上的制动静力矩的方法。并对设计制动器时主要参数的确定和主要件的结构设计与选型作了详细的介绍。

圆盘摩擦泵在轴封中的应用

针对电站水轮发电机组主轴支承轴瓦的润滑油密封系统出现严重漏油故障问题,研究了产生故障的原因,结合理论分析计算,提出了将开式泵壳改为闭式泵壳,使之成为圆盘摩擦泵。从广义上讲,实现了由“灌”到“排”的转变,使泵壳缝隙原本的泄漏流动变为吸油流动。实践证明采取的措施得当,水轮机主轴密封漏油问题得以圆满解决。

某发动机高压压气机篦齿盘均压孔孔边裂纹故障分析

为确定某发动机高压压气机篦齿盘均压孔孔边裂纹故障原因,应用大型结构分析程序Ansys研究了装配紧度与篦齿盘振动特性的关系,选择合适的有限元分析模型。对不同装配紧度条件下的篦齿盘进行了振动频率、相对振动应力计算和行波共振分析,并与试验结果进行了对比。通过空气系统流路与结构特点分析,确定了影响篦齿盘振动的激振因素为低压涡轮轴孔、中介机匣支板和喷嘴。根据篦齿盘动力特性结合静强度计算结果分析认为故障产生的原因是由于均压孔孔边静应力水平较高,在振动应力叠加作用下产生高周疲劳破坏。并对后续使用提出了建议。

轻型无轨辅助运输车辆制动器的结构设计

分析了全封闭多盘湿式制动器的结构特点和工作原理,并对制动器主要参数的设计方法和主要件结构设计与选型作了详细地阐述。同时指出了在开发研制煤矿井下无轨辅助运输车辆制动器时应注意的几个问题。

圆盘摩擦泵在水轮发电机轴承油封中的应用

针对立式水轮发电机轴承的漏油问题,分析了产生漏油的原因;结合理论计算,在挡油筒体上加环形板,使之与轴领内壁形成圆盘摩擦泵。使筒体上沿原先的泄漏流动变为由外向内的泵送流动。实践证明,所采取的措施得当,轴承漏油问题得以圆满解决。

新型液动射流冲击器顶紧及密封机构设计

针对液动射流冲击器中压盖与射流元件之间出现的密封及缸体活塞卡死问题,设计了新型碟簧元件顶紧及密封机构,对该密封机构进行了理论计算、强度校核和性能测试试验。试验得出了该结构射流冲击器的最大冲击功、冲击频率和冲击末速度,得到了冲击器性能参数与操作参数之间的关系曲线。试验结果表明:该机构可以解决液动射流冲击器内部零部件因预紧力不足导致的密封失效和因预紧力过大导致缸体变形、活塞运动受阻或卡死的问题;冲击器的性能参数得到了优化,可以根据现场所需的冲击功和冲击频率,对冲击器的流量等操作参数进行调节,以满足不同地层岩性的钻井需求。

影响装载机盘式制动器微泄漏因素研究

通过对装载机盘式制动器作用机理分析,提出了静密封的观点,建立了泄漏物理模型,并用该模型对装载机某型号盘式制动器影响微泄漏的因素进行了分析,得出环型密封槽的轴线与主缸轴线之间的偏心量是影响泄漏量的关键因素,同时通过计算所得的极限泄漏量与气密性试验台采用的极限泄漏量相符,证明所建立的泄漏物理模型是合理的.

山东新汶矿业翟镇煤矿多绳摩擦式提升机制动液压缸的升级改造

针对多绳摩擦式提升机制动液压缸存在的问题进行分析,并对相关问题进行改造,进行密封件和碟簧升级,取得了良好效果。

某型燃气轮机封严盘疲劳裂纹机理分析

为了系统研究某型燃气轮机封严盘疲劳故障的现象、机理、特点和原因,进行了封严盘故障损伤痕迹、断口形貌、材料成分、金相组织等分析;同时进行了强度(应力)和模态振动特性方面的有限元计算研究,在此基础上进行了共振特性分析。分析结果表明:该封严盘结构设计存在薄弱环节,其均压孔孔边径向应力水平高,孔边表面状态不佳,在一定振动应力作用下,均压孔边容易产生高周性质的疲劳裂纹。对防止某型燃气轮机封严盘产生疲劳裂纹失效提出修理和使用中应控制的要点。

ZGM95型中速磨煤机传动盘密封改造

针对ZGM95型磨煤机原设计的传动盘迷宫密封存在的漏风、粉严重，传动盘工作面磨损严重，迷宫密封使用周期短等问题，将密封结构由动静间隙密封改为浮动式碳精环密封。改造后的密封结构简单、维修方便、密封效果好、节能效果显著。

冷凝器转子密封的改进

文章主要介绍了冷凝器转子工作状况和工作原理,针对轴承密封问题进行了改进,大大降低了工人的劳动强度,取得了很好的经济效果。

碟簧对射流式冲击器密封影响研究

以SC-86H高压高能射流式冲击器为研究对象,通过密封试验及ANSYS-LSDYNA有限元分析手段,研究了碟簧对用于端面密封的密封圈密封性能的影响。结果表明:在高压流体环境下,碰撞后碟簧变形会引起密封盖与射流元件密封配合面出现分离间隙,而较大的间隙张开量是导致密封圈失效的关键。间隙张开量与碟簧叠合数量负相关,当碟簧叠合数量为三片以下时,最大间隙张开量大于0.187 mm,密封圈损毁失效;当碟簧叠合数量为四片时,最大间隙张开量为0.086 mm,密封圈存在较高的失效风险;当碟簧叠合数量达到五片以上时,最大间隙张开量小于0.049 mm,可保证密封圈密封长期有效。此外,随着碟簧数量增加,碟簧中最大应力下降,三片碟簧叠合可满足碟簧的应力强度最低要求,考虑到疲劳及密封,碟簧数量应选择五片以上。

圆盘反应器轴封结构及改进措施

介绍了引进的缩聚装置后缩圆盘反应器轴封结构工作原理， 分析了该轴封结构的优缺点，并提出了改进措施。