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《新型动静压混合润滑机械密封结构参数优化.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2010年2月润滑与密封Feb.2010第35卷第2期LUBRICATIONENGINEERINGV0I_35No.2DOI:10.3969/j.issn.0254—0150.2010.02.018新型动静压混合润滑机械密封结构参数优化郝木明王彬(中国石油大学(华东)山东东营257061)摘要:以流体膜为研究对象,建立了新型动静压混合润滑密封端面的三维模型,并利用流体力学软件FLUENT对端矗面流场进行数值模拟,得出主要结构参数(动压槽深度、静压槽深度、动压槽宽比、静压槽宽比)对端面开启力、两侧泄墨漏量等密封性能的影响规律。通过分析得出各结构参数的大致范围,从而对新型动静压混合润滑机械密封结构
2、进行了优化。关键词:机械密封;动静压混合润滑;结构优化;数值模拟i3中图分类号:TH136文献标识码:A文章编号:0254—0150(2010)2—071—5StructuralParameterOptimizationofNew-typeHydrostatic-dynamicHybridLubricationSealHaoMumingWangBin(ChinaUniversityofPetroleum,DongyingShandong257061,China)Abstract:Athree—dimensionalmodelofthenew—typehydrostatic—dynamichyb
3、ridlubricationsealswasdevelopedthroughasearchonfluidfilm.Thepressureandvelocitydistributionoffluidfilmwassimulatedbyusingthesoftwareofcomputation—alfluiddynamics.Thelawofinfluenceofstructuralparameterssuchasdynamicpressureslotdepth,staticpressureslotdepth,dynamicpressureslotwidthratio,staticpressure
4、slotwidthratioonsealingperformanceswasanalyzed.Byanalyzingtheendfaceopeningforceandbothsidesleakageofmediumandairunderdifferentstructuralparameters,therangeofeachstructuralparameterwasobtainedandthestructureofnew—typehydrostatic—dynamichybridlubricationsealwasoptimized.Keywords:mechanicalseal;hydros
5、tatic—dynamichybridlubrication;structuraloptimization;numericalsimulation动静压混合润滑机械密封的理论基础来源于动静入口在密封环中间,可实现密封液向上、向下泵送,压轴承,在动压基础上于适当位置开设适当数量和大不受动环转向的限制。另外,当主轴静止或转速低于小的静压腔,并配备静压供液系统,从而形成液体动某临界值时,利用高压密封液形成的静压力可将动环静压轴承⋯。本文作者研究的对象是在动压槽的中间和静环开启,实现密封端面的非接触,从而避免了在开设了环形静压槽,其结构形式如图1所示。该密封启动、停车或低速运行时的干摩擦或半干摩擦状态
6、。密封液入口t1.轴套2.防转销3.动环4.o型圈5.静环6.压盖7.弹簧8.紧定螺钉(a)密封结构(b)动环端面图1密封结构及动环端面示意图Fig1Sketchmapofsealingstructure(a)andsurfaceofrotatingring(b)当主轴正常运行并且达到一定的速度时,动压效收稿Et期:2009—08—12联系人:王彬,E—mail:wangbin203应将形成一定的液膜承载能力,此时处于动静压混合@163.COB.润滑的状态,既能保证密封端面的非接触,又能增加作者简介:郝木明(1964一),男,教授,硕士生导师,主要从液膜的刚度,提高了密封系统的稳定性,有利于密
7、封事流体机械及动密封的研究.72润滑与密封第35卷的长周期运行。例,应用右手定则,旋转轴为一z方向,密封液向外本文作者通过改变密封的结构参数,建立不同的径处泵送。三维模型,利用FLUENT进行计算,使其达到最佳的1.4解算器设置运行效果。密封间隙内流体流动为层流,可通过方程Re=1理论模型pvh。计算其雷诺数来确定。其中密封端面旋转线速1.1主要参数度=r0,液膜厚度h。=0.003ITlm,密度
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