浮动油封端面比压的参数分析及实验研究

浮动油封的结构参数决定端面比压的大小,进而直接影响其密封效果,因此建立端面比压与结构参数的准确关系,对浮动油封的设计有重要意义。利用Abaqus软件建立浮动油封的二维轴对称模型,通过仿真正交试验分析浮动油封的几何参数、安装间距、O形密封圈硬度等结构参数对端面比压的影响,并对影响端面比压的关键因素进行参数分析,得到端面比压与浮动油封结构参数之间的回归模型,最后通过试验验证回归模型的准确性。结果表明:影响浮动油封端面比压的关键结构参数为安装间距、浮封环腰径、浮封座锥面角度、密封圈硬度、密封圈截面直径,回归模型计算结果与试验数据吻合良好,表明回归模型符合实际,能够为浮动油封的结构设计提供有效参考。

机械密封橡胶静环端面比压与变形量关系

为了将端面比压值准确地应用到机械密封的安装或维修过程中,研究机械密封端面比压与变形量的关系。利用ANSYS建立某机械密封橡胶静环的有限元模型,对静环接触面施加不同的面力,分析其接触面不同节点处的变形情况和沿半径方向的变形情况。结果表明,Mooney-Rivlin模型中材料常数C2和C1的比值对橡胶静环位移变形量的影响很小。橡胶静环接触面变形量的增量随径向半径的增大而减少。利用最小二乘法拟合出端面比压和静环变形量的关系表达式,通过该表达式可将机械密封设计阶段的端面比压值转化为直观的位移,利用位移来确定动环的位置,为后续的安装、维护提供理论依据。

相对端面比对旋风除尘器主要性能的影响

为了提高旋风除尘器的分离效率,利用RSM湍流模型构建三维旋风除尘器模型,研究了相对端面比对旋风除尘器主要性能的影响。数值模拟结果表明,随着相对端面比的减小,总压和切向速度随之降低,颗粒的停留时间缩短,因而提高了分离效率,为旋风除尘器的结构优化设计提供参考。

离心泵机械密封端面比压的计算及应用

本文主要介绍机械密封端面比压的选择、计算和实际应用,着重分析了端面比压的计算在密封选型及失效原因分析中的应用.

机械密封水铰链端面比压影响因素浅析

端面比压是影响机械密封水铰链性能的重要参数，其构成因素复杂，设计时难以选择合适参数。文中从端面比压构成因素的物理含义、变化产生的影响及相互作用进行分析，推导相应的计算公式，作为端面比压设计的依据。针对水铰链的特殊使用工况，减小密封介质压力波动对密封端面的影响，提出了兼顾机械密封的密封性和润滑性能的端面比压设计原则，确保了水铰链设计的合理性，提高了水铰链的性能。

机械密封端面比压影响因素分析

介绍了端面比压对机械密封的重要影响。通过对动环力的分析,推导出了机械密封端面比压的公式,具体讨论了影响端面比压的各种因素及其相互关系,并给出了端面比压的选用原则。结果表明,端面比压太大或者太小都不利于机械密封的正常有效运行。掌握不同参数对端面比压的作用机理以及选取原则,就可以减少端面比压设计选取的盲目性,从而确保机械密封在设计过程中的准确性。

机械密封端面比压公式的讨论

从对动环的受力分析结果 ,推导出端面比压Pb 的计算公式。通过对端面比压许用值、最佳值、液膜反压系数λ及动环O形圈的摩擦比压的试验研究结果的分析 ,进一步明确端面比压公式中各参数对端面比压精确计算带来的影响 ;从对摩擦比压Pm 的分析 ,得出机械密封在运行过程中端面比压的变化范围。通过分析提出端面比压的计算公式 ;并认为 ,常用的经典计算公式可称为名义端面比压计算公式 ,继续应用 ,该公式在工程应用上仍有适用价值。

103型内装式机械密封端面比压计算及改进

本文通过对YLJ750/3型氯气泵中103型内装式单弹簧机械密封端面比压的计算,找到了泄漏和寿命不长的原因。适当调整弹簧的弹性力,使端面比压增加。氯气泄漏量从6ml/h下降到<0.2 ml/h;使用寿命从1～3个月提高到半年以上,达到了令人满意的效果。

常用机床密封结构端面比压的计算

机床密封又称端面密封，是旋转轴动密封之一。由于机床密封具有密封性好，性能稳定，泄漏量少，功耗低。使用寿命长。对轴磨损小，能满足各种工况的要求等优点，故在机床、机械航空等部门得到广泛应用。

浮动端面密封结构设计——(一)端面比压的计算

本文论述了浮动端面密封结构设计及其比压计算。首先列出了计算这种密封装置端面比压的有关公式和图表,并进行了设计和试制;而后又进行了大量的台架试验,从而找出了最佳的密封端面比压的参数。作者以实验方法验证了上述计算公式和图表的可靠性。

釜用机械密封端面比压设计分析

作用在密封环带单位面积上净剩的闭合力端面比压Pc是影响机械密封性能的主要因素之一。文中对釜机械密封端面液膜反压系数λ和载荷系数K均做了计算求导,特别对双端面机械密封反压系数和载荷系数进行了分析,通过较为详尽的论证,得出釜用机械密封端面比压的设计计算方案。

机械密封端面比压试验调整

从荷兰进口的离心式聚合物气流输送风机，是干法腈纶生产中的关键设备，以氮气为载体将干聚合物粉末输送到37m高的聚合物计量料仓中，正常情况下一台运行，一台备用，型号5681062—01，流量50m3／min，出口压力22．69kPa（2314mmH2O），电机功率90kW，转速1500r／min。轴端密封是荷兰型号RC3．125单端面、多弹簧、非平衡式机械密封，动环材料为合金钢，静环材料碳石墨，辅助密封圈为O形圈，冷却介质是外接常温氮气，内循环冷却。

环端面不平整条件下衬砌管片抗剪承载特性研究

在衬砌管片拼装过程中难免出现环端面不平整(或环缝间垫片局部脱空)的情形,进而在顶推力作用下管片容易产生局部开裂破损,严重时甚至危及衬砌结构安全。鉴于此,以衬砌管片抗剪原型试验为基础,在ABAQUS数值分析平台上建立P2型标准块管片的精细化模型,管片上部设置千斤顶靴板,底部设置垫片并使右侧垫片脱空。在靴板上逐级施加均布荷载,以分析局部脱空情况下衬砌管片在逐级顶推力作用下的力学响应,探讨环端面不平整条件下衬砌管片的裂缝发展过程及抗剪承载特性。数值模拟结果表明:顶推力加载至850 kN,管片脱空端竖向位移达到2 mm,管片内弧面上部出现第1道裂缝,内置钢筋仍处于弹性阶段;加载至1120 kN,脱空端竖向位移达到6 mm,内弧面上出现2道新裂缝,同时第1道裂缝进一步扩展形成内外贯穿性裂缝,即管片裂缝发展过程大致为内弧面→上环端面→外弧面,且裂缝附近上层纵向钢筋达到屈服强度;考虑到内外贯穿裂缝给衬砌管片带来较大渗漏水隐患,认为P2型标准块管片的抗剪承载力(即屈服荷载)约为1120 kN。将数值模拟结果与原型试验结果进行对比,二者所得管片裂缝分布与扩展规律大致一致,抗剪承载力基本相符,验证了数值模拟结果的可靠性。研究成果可为盾构隧道的衬砌设计与掘进施工提供参考依据。

双端面无研合量块干涉测量的研究进展

目的:量块是一种端面长度标准,处于长度量值传递与溯源的关键位置。由于研合层的存在,现行单端面研合式量块干涉仪测量精度的提高受到了限制。为此,量块测量的技术革新开始向着双端面无研合方式迈进。为了跟踪这种新技术的研究动态,分类汇总介绍了其最新的进展。方法:首先介绍了单端面研合式测量方案,阐述了其中的主要问题,然后按照移相法、小数重合法和低相干光源干涉法等三大类综述了双端面无研合测量方案,简述了每种测量方案的实验系统和量块长度解算理论。结果:相比于单端面研合方式,双端面无研合的量块测量技术能够剔除研合层厚度,减少量块磨损,提高量块测量精度,在自动化方面具有突出的优势,但是需要深入研究相位跃变、测量面形貌、干涉光路非同轴,以及干涉光路与量块测量面的非垂直性引起的测量误差。结论:综述结果显示,双端面无研合的量块干涉测量技术已经成为量块测量领域的研究热点,它的成功将极大提升量块计量水平,提高相关领域的测量精度。

大直径双浮动端面密封结构多目标优化设计

针对缺乏直径大于600 mm浮动端面密封环结构参数选取标准的问题,建立了密封橡胶O形圈二维轴对称非线性接触模型;结合试验设计、有限元计算、响应面模型、多目标优化算法与优劣解距离决策方法,以密封环最大变形量和端面比压为目标,开展了不同结构双浮动端面密封优化设计研究;分析了密封环结构参数对其端面比压与变形量的影响规律。结果表明:密封环锥面最小半径R_(min)与锥面角 β 越大,密封端面比压越大;R_(min)与 β 越大,安装间隙A越小,密封环变形量越大。影响端面比压的主因素为R_(min)与 β,影响变形量的主因素为R_(min)。浮动环最优结构参数为:R_(min)=381 mm,β=23°,A=18 mm,相应的密封环端面比压为0.49 MPa,最大变形量为12.11 μm。经过静压和运转密封性能测试试验,设计的双浮动端面密封无泄漏,表明优化设计方法有效可行。

双端面机械密封在双螺杆原油泵上的应用

基于原油库拆建工程项目,对双螺杆原油泵原采用的单端面金属波纹管机械密封改造为新型的带泵效环的背靠背双端面机械密封,并配套冷却循环辅助系统,经现场工业考核,背靠背双端面机械密封在双螺杆原油泵上得到良好应用。结果表明,新改造的双端面机械密封彻底解决了原密封存在的摩擦副磨损严重、泄漏量大、使用寿命短等问题,实现了工艺介质的零泄漏并确保设备长周期安全稳定运行。

基于能量法的工作面端面冒顶机理及“支架-围岩”耦合关系试验研究

为研究综采工作面顶板稳定性及其影响因素,结合能量法和“顶板-支架-煤壁”系统模型,建立了端面顶板稳定性力学模型,利用分布式支架顶梁压力监测系统和数字图像监测技术,开展了端面冒顶相似模拟试验,分析了端面冒顶影响因素、顶板破坏形态和支架顶梁压力分布演化特征。研究表明:根据端面顶板稳定性力学模型,距煤壁1 m范围内直接顶稳定性系数小于0,该区域为端面冒顶高发区;距离煤壁越远,顶板垂直位移和水平位移也随之增大;提高支架工作阻力能有效减小顶板下沉量;顶板黏聚力和内摩擦角越大,顶板稳定性越好;相似模型试验中直接顶依次经历了端面冒落、顶板破断、顶板破碎等阶段,液压支架顶梁压力表现为中部>前部>后部;当顶板完整时,模型支架初撑力和支护阻力充足,“支架-围岩”耦合关系良好;当顶板破碎导致支架位态不佳时,模型支架降阻或偏载现象明显,容易造成顶板裂隙发育、端面冒顶、支架压架等事故,“支架-围岩”耦合关系恶化;利用数字图像监测技术获得了端面冒顶阶段直接顶最大剪应变集中于端面顶板附近。研究显示支架与围岩相互作用关系与端面顶板稳定性互相影响,维持良好的“支架-围岩”耦合关系有助于提高工作面顶板稳定性。

密封端面声发射信号降噪处理技术研究

针对利用声发射技术监测密封端面摩擦状态,受到轴承、电机等部件摩擦产生背景噪声对密封端面摩擦信号的干扰,导致获取密封端面声发射信号信噪比不高的问题,文章提出的基于经验小波变换和相对熵(EWT-KLD)的滤波降噪方法,对采集到的原始信号进行滤波降噪处理,以提高密封端面摩擦产生声发射信号的信噪比。通过试验验证,该方法可适用于不同工况、不同介质、不同摩擦状态的声发射信号进行降噪,提高50 kHz以上声发射信号的信噪比,尤其是密封端面微弱摩擦产生信号的信噪比,有效地提高了密封端面摩擦声发射检测的精度和灵敏度,对于早期密封端面摩擦监测的作用尤为明显,使得密封端面摩擦状态累积变化过程的监测更准确。

LD端面泵浦Tm:SrF_(2)电光调Q激光器

高掺杂浓度的Tm^(3+)增益介质能通过交叉弛豫过程提高激光器的量子效率,但同时也会增加能量上转换带来的损耗,从而限制激光器效率的进一步提升。对Tm:SrF_(2)晶体的荧光特性以及激光性能展开研究。在激光二极管(LD)端面泵浦下,实现最大功率2.99 W的自由运转输出,激光器的泵浦阈值为0.89 W,中心波长1851 nm,斜效率高达82.1%。采用KTP电光调Q开关演示了Tm:SrF_(2)激光器的电光调Q输出特性。在500 Hz重复频率下,获得了1.02 mJ的最大单脉冲能量,泵浦阈值为2.01 W,最短脉冲宽度为45 ns,对应峰值功率为22.67 kW。实验结果表明,基于LD泵浦的Tm:SrF_(2)激光器具有非常高的效率,有望成为中红外光学参量振荡器(OPO)和光学参量放大器(OPA)的理想泵浦源。

热键合、凹端面及晶体棒直径对Er∶YSGG中红外激光性能的影响

对热键合、凹端面及不同直径Er∶YSGG晶体棒的中红外激光性能进行了系统对比研究。晶体经高温退火、定向切割、端面精密抛光后,测量得到其平面度和表面粗糙度分别小于0.1λ@633 nm和0.5 nm。通过精密加工实现了YSGG与Er∶YSGG室温光胶,然后进行了高温热键合,透过谱表明键合界面基本无损耗,达到了一体化。热焦距结果表明,热键合、凹端面能够有效改善和补偿高功率泵浦条件下晶体的热透镜效应,有利于提高晶体的激光性能。对比未键合、热键合及凹面热键合Er∶YSGG晶体在968 nm LD侧面泵浦条件下的激光性能发现,低频150 Hz以下,键合与凹面并未表现出优势,三种棒的最大输出功率和斜效率分别均在24 W和28%附近;但随重频增加,热效应逐渐加重,键合晶体良好散热能力和凹面热补偿效应使激光性能得到提高。在重频300 Hz下,未键合、热键合及凹面热键合三种棒的最大输出功率分别为15.54,17.85和18.33 W、斜效率分别为16.6%,18.3%和18.4%;重频600 Hz条件下,三种棒的最大输出功率分别为9.4,13.32和13.18 W、斜效率分别为6.7%,8.6%和9%。此外,对比研究了不同直径Er∶YSGG晶体的激光性能,在低于100 Hz的低频下,三种晶体的激光性能接近。但相比于3和4 mm键合凹面棒,直径2 mm棒有大的比表面积,拥有更好的热管理能力,使其在高重频条件下具有更好的激光性能。如在150 Hz条件下,2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒获得了功率23.82 W、斜效率27.7%的中红外激光输出,大大高于直径3和4 mm棒的18 W和23%。在600 Hz,直径2 mm键合凹面棒中实现了功率13.18 W,斜效率9%的激光输出,相比于直径3和4 mm键合凹面棒的9 W,7%具有较大的改善。测量得到2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒在150 Hz,200μs条件下的光束质量因子M_(x)^(2)/M_(y)^(2)=6.28/6.30,表明该激光具有良好的光束质量。综上,选择合适晶体棒直径,并将键合与凹面相结合是实现高性能2.79μm激光的有效方法。