新型艉轴填料密封结构的设计及试验研究.pdf

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1、2011年10月润滑与密封0ct．2011第36卷第10期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．36No．10DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．10．024新型艉轴填料密封结构的设计及试验研究刘海涛郭文勇陈列吴新跃(海军工程大学机械工程系湖北武汉430033)摘要：针对舰船艉轴填料密封寿命短、泄漏量大等问题，设计了新型填料函结构。该结构设计了可沿轴向运动的填料套筒，通过套筒和压盖的共同作用，对填料同时施加拉紧力和压紧力，可有效改善填料内部的受力分布状态，改善了密封效果，提高了填料使用寿命，同时可较好地满

2、足舰船艉轴密封的安装和使用环境。台架试验证明，采用该结构是提高艉轴填料密封性能和使用寿命有效且可行的途径。关键词：艉轴密封；填料密封；密封性能；端面密封中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：0254—0150(2011)10—093—5DesignandExperimentalResearchofaNewStructureofPaddingSealforTrailing-axleLiuHaitaoGUOWenyongChenLieWuXinyue(MechanicalEngineeringDepartmentofNavalEngineering

3、University，WuhanHubei430033，China)Abstract：Anewtypeofpaddingsealfortrailing—axlewasdevelopedtosolvetheproblemsofshortlifeandseriousleak-age．Forthisnewstructure，thepackingsleevethatcanmovealongtheaxiswasdesigned，throughthejointactionofbothsleeveandgland，paddingcouldbetensedandim

4、pactedatthesametime，whichcouldeffectivelyimprovethestressdistri—butionofinternalpackingseal，andimprovethesealeffectandthepackinglife．Mechanicaltestsshowthatadoptingthisstructureisaneffectiveandfeasibleapproachtoimprovethesealingcapabilityandoperationallifeofpaddingsealfortrai—l

5、ing—axle．Keywords：sealingoftrailing·axle；paddingsealing；sealingcapability；faceseal艉轴填料密封一般是作为端面密封失效情况下的其进行了检验。应急密封措施，承担着保障舰船生命力的重要使命。1传统填料密封结构分析目前我国舰船艉轴填料密封普遍采用的是由压盖施加传统的填料密封基本结构如图1所示。单一压紧力的结构，这一结构在设计制造上虽较为便利，但在使用中发现，这种结构往往会造成填料函内部径向压紧力的分布极为不均，导致密封效果不佳、使用寿命短，为了保证密封的可靠，往往需要不断地压紧

6、填料，甚至更换填。虽然已有一些研究者对填料密封结构的改进提出了较好的改进措施，如采用变截面阶梯结构、设1．压盖螺栓2．压盖3．填料箱4．封液入口5．封液环6．软填料计分级密封结构等，但由于舰船艉轴填料密封的安装图1传统填料密封结构示意图环境所限，其结构上的改动受到了主机、艉轴机械密Fig1Structureoftraditionalpadding—seal封等多方面的限制，前面提到的一些新型结构往往由于其结构复杂而不能得到应用，这就要求研究者能够其内部填料的受力分布以及密封介质的变化如图根据艉轴密封的实际环境，设计出结构合理、简便，2所示。图中：P为

7、填料所受径向压力分布，Pi为介密封效果更好的密封结构。本文作者设计了简便易行质压力分布。O点为填料外侧，P，呈现由外端向内端且改善效果明显的新型填料密封，并通过台架试验对递减的趋势，且由急剧递减到趋向平缓。而介质压力收稿日期：2011—03—27Pi则由内端向外端逐渐递减。当外端的介质压力为0作者简介：刘海涛，硕士研究生，主要研究方向：舰船机电设备时，则密封状态最佳(泄漏量为0)；而当外端的介故障诊断与信息处理．E-mail：liuhaitao566494@yahoo．eom．cln．质压力大于0时，则泄漏量随着介质压力的增大而增润滑与密封第36卷大

8、。由此可知，填料的径向压力分布与介质的压力可使填料套筒沿轴向运动，从而给填料施加拉紧力。分布恰恰相反，内端介