水冷滚筒密封结构的安全设计与测试.pdf

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1、２０１６年３月润滑与密封Ｍａｒ?２０１６第４１卷第３期ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４１Ｎｏ?３ＤＯＩ：１０?３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?０２５４－０１５０?２０１６?０３?０２６∗水冷滚筒密封结构的安全设计与测试１２２左时伦冷再寒纪成香（１?重庆科技学院机械工程学院重庆４０１３３１；２?重庆安全生产科学研究有限公司重庆４０１３３１）???摘要：针对水冷滚筒工作时需要经受高温差下进行冷热交互，高转速下实现动静密封，高压力下确保无泄漏等特??殊工况，分析水冷滚筒密封结构的设计要求，在结构设计和密封件选择上采取可靠性更高的设计方案。针对该特殊工??况下的

2、动密封问题，采取不同材质的２种Ｕ形密封圈配对使用方案，从而兼顾了旋转密封结构的抗压能力和抗磨损能???力。测试结果表明，针对水冷滚筒特殊工况下的密封结构安全设计是可行的，同时也为同类工程密封问题的解决提供???了一种新思路。??关键词：密封结构；安全设计；水冷滚筒；旋转密封中图分类号：ＴＨ１３６文献标志码：Ａ文章编号：０２５４－０１５０（２０１６）０３－１３８－０４ＳａｆｅｔｙＤｅｓｉｇｎａｎｄＴｅｓｔｉｎｇｏｎＳｅａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＷａｔｅｒ⁃ｃｏｏｌｅｄＣｙｌｉｎｄｅｒ１２２ＺＵＯＳｈｉｌｕｎＬＥＮＧＺａｉｈａｎＪＩＣｈｅｎｇｘｉａｎｇ（１?Ｓｃｈｏｏｌｏ

3、ｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１３３１，Ｃｈｉｎａ；２?ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＳａｆｅｔｙＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１３３１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｔｅｒ⁃ｃｏｏｌｅｄｃｙｌｉｎｄｅｒ，ｓｕｃｈａｓ，ｃａｒｒｙｉｎｇｏｕｔｃｏｌｄａｎｄｈｏｔｉｎｔｅｒ⁃ａｃｔｉｏｎｕｎｄｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａ

4、ｔｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ，ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｄｙｎａｍｉｃａｎｄｓｔａｔｉｃｓｅａｌｉｎｇｕｎｄｅｒｈｉｇｈｓｐｅｅｄ，ｅｎｓｕｒｉｎｇｎｏｌｅａｋａｇｅｕｎｄｅｒｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ，ａｎｄｅｔｃ．，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｓｅａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｗａｔｅｒ⁃ｃｏｏｌｅｄｃｙｌｉｎｄｅｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｗａｓｔａｋｅｎｆｏｒｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｈｅｃｈｏｉｃｅｏｆｓｅａｌｓ．Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄｙｎａｍｉｃ

5、ｓｅａｌｉｎｓｐｅｃｉａｌｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆＵｓｅａｌｍａｔｃｈｉｎｇｏｆｔｈｅｕｓｉｎｇｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅｒｅｂｙｂｏｔｈｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｔｈｅｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｒｏｔａｒｙｓｅａｌｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｅｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓａｆｅｔｙｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｆｅａｓｉｂｌｅｆｏｒｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｗａｔ

6、ｅｒ⁃ｃｏｏｌｅｄｃｙｌｉｎｄｅｒ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｏｌｖｉｎｇｔｈｉｓｓｉｍｉｌａｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｅａｌｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅａｌｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｓａｆｅｔｙｄｅｓｉｇｎ；ｗａｔｅｒ⁃ｃｏｏｌｅｄｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｒｏｔａｒｙｓｅａｌｉｎｇ水冷滚筒是电铅阴极铸造卷片机组的核心部计是保证其可靠地工作的关键。［１］件。在水冷滚筒工作时，滚筒壳体需部分浸入安全设计，尤其是机械结构安全设计是近１０余（深度ｈ≥１５ｍｍ）温度高达３５０℃的铅液中，而滚筒年来国际上提出来的比较新的设计理论，国内研究起

7、［２］内部不断进行水冷却。此外，水冷滚筒还必须以较高步较晚。有关安全设计方面的实用性文献还很少速度旋转（额定工作转速为１１００ｒ／ｍｉｎ），使得液态见，目前多采用可靠性设计与试验验证相结合的方［３－６］铅不断粘附在其表面，然后冷却、剥离、整形，直至法。安全设计的基础是进行危险分析和风险评卷绕。水冷滚筒密封结构工作在冷热交互、压力承载价，因此，本文作者首先就水冷滚筒的特殊工况进行工况下，其密封既有静密封，又有动密封，且在工作分析，然后得出密封结构的设计要求，再进行动、静过程中，绝不允许滚筒内的冷却水泄漏出来流入液态密封结构设计，最后对设计结构进行测试。