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散热流道对转子泵密封性能影响的仿真及试验研究 被引量：1
1
作者 黄志强 刘伯韬 +2 位作者 王美玲 王俊杰 米艳梅 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期58-67,共10页
输油转子泵作为油气集输技术中的关键设备,密封是影响其输送效率和使用寿命的核心。然而高温密封环境常导致其密封结构发生失效,从而引发介质泄漏。提出一种流道散热结构,以改善组合密封的高温工况;优化了二维单向流固热耦合仿真方法,... 输油转子泵作为油气集输技术中的关键设备,密封是影响其输送效率和使用寿命的核心。然而高温密封环境常导致其密封结构发生失效,从而引发介质泄漏。提出一种流道散热结构,以改善组合密封的高温工况;优化了二维单向流固热耦合仿真方法,结合仿真与试验研究散热流道对不同转速下组合密封性能的影响规律。结果表明:高温工况下,密封滑环偏磨程度大,翻边现象严重,O形圈永久压缩程度大,导致材料老化,表层脱落现象严重;转速越快,组合密封温度越高,增幅越大,最大增幅约为45%;流道散热结构温度降幅效果高达50%,可有效改善不同转速下组合密封高温工况,减小其应力集中,减少热作用对其影响,减缓其老化速度,并延长其使用寿命。 展开更多
关键词 输油转子泵 组合密封 流道散热结构 流固热耦合 密封散热试验
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高温高压弹簧蓄能密封磨损轮廓数值仿真研究
2
作者 张亚峰 杨志康 +2 位作者 张帆 张旭 郭飞 《润滑与密封》 北大核心 2025年第10期18-25,共8页
弹簧蓄能密封圈主要由塑料夹套和金属弹簧组成,金属弹簧常采用高性能弹簧钢,对其性能的研究较为充分,但对于塑料件,其力学性能迥异,难以用常规的线弹塑性描述,尤其在高温下的摩擦磨损特征将直接影响密封件的使用寿命。针对105 MPa高压、... 弹簧蓄能密封圈主要由塑料夹套和金属弹簧组成,金属弹簧常采用高性能弹簧钢,对其性能的研究较为充分,但对于塑料件,其力学性能迥异,难以用常规的线弹塑性描述,尤其在高温下的摩擦磨损特征将直接影响密封件的使用寿命。针对105 MPa高压、200℃高温等苛刻工况,基于Rhee磨损理论,提出考虑不同相对运动速度、接触载荷和磨损时间的往复密封磨损数值分析方法。结合标准摩擦磨损试验,考察15%玻璃纤维填充聚四氟乙烯材料在常温25℃和高温200℃2种工况下的材料级磨损规律,再结合有限元仿真分析密封接触区域的静态接触压力分布,提出了预测密封件磨损轮廓的理论方法。结果表明:常温工况下,改性聚四氟乙烯材料在经历3240次往复行程后,密封件不会因磨损而造成截面轮廓的变化;在200℃高温工况下,密封件在经历1080次往复循环后,密封件截面轮廓开始发生变化,其中最大磨损发生在弹簧蓄能密封根部,磨损量约为0.06 mm,2个唇口磨损量相似,小于0.02 mm。 展开更多
关键词 弹簧蓄能密封圈 往复密封 聚四氟乙烯 磨损实验 磨损轮廓
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内装式泵用机械密封摩擦副温度场分析
3
作者 李彦启 李恒玉 +2 位作者 陈港 刘明涛 刘向晖 《机械设计》 北大核心 2025年第4期40-46,共7页
内装式泵用机械密封是一种广泛应用于离心泵、旋涡泵和真空泵的密封结构。在作业时,泵动、静环接触端面产生大量热量,构件产生微观变形,严重时导致密封失效。文中考虑实际工况中温度因素,建立密封环传热模型,分析动、静环在不同材料、... 内装式泵用机械密封是一种广泛应用于离心泵、旋涡泵和真空泵的密封结构。在作业时,泵动、静环接触端面产生大量热量,构件产生微观变形,严重时导致密封失效。文中考虑实际工况中温度因素,建立密封环传热模型,分析动、静环在不同材料、工况下的温度分布和热变形,研究在不同转速下端面温度的变化规律。结果表明:密封环最高温度出现在端面靠近内径处;不同材料组合会降低端面温度,进而减小环的热变形,但材料的热导率过大,会使内外径温差增大,造成热变形分布不均,降低机械密封性能;密封环与密封介质的对流换热系数会随主轴转速的提高而增大,但对热流密度的影响更加明显,总体导致端面温度升高。 展开更多
关键词 端面密封 温度场 热变形 热导率
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犁刀混合机主轴磁流体密封设计及优化
4
作者 王鹏 朱维兵 +2 位作者 夏远驰 颜招强 王和顺 《机床与液压》 北大核心 2025年第22期76-82,99,共8页
为解决犁刀混合机主轴密封问题,考虑其特定工况,设计一种以磁流体密封为主的磁流体-螺旋组合式密封装置。利用有限元分析软件对磁流体密封进行磁场仿真,得到密封间隙内磁通密度分布规律,并通过分析计算得到其密封耐压值为0.106 MPa。采... 为解决犁刀混合机主轴密封问题,考虑其特定工况,设计一种以磁流体密封为主的磁流体-螺旋组合式密封装置。利用有限元分析软件对磁流体密封进行磁场仿真,得到密封间隙内磁通密度分布规律,并通过分析计算得到其密封耐压值为0.106 MPa。采用单因素分析方法探究关键参数对磁流体密封耐压值的影响规律,结果表明:密封耐压值随密封间隙增大而减小,随极齿宽度、极齿槽宽和极齿高度增大而增大,最后趋于稳定。利用拉丁超立方试验设计方法得到结构参数组合的全局分布样本,通过BP神经网络和GA遗传算法对磁流体密封结构参数进行优化。最终,得到最优结构参数为:密封间隙0.2 mm、极齿宽度1.2 mm、极齿槽宽2.95 mm、极齿高度1.85 mm,优化后密封耐压值提升至0.186 MPa,远高于工况所要求的耐压值,满足密封要求。 展开更多
关键词 犁刀混合机 磁流体密封 密封耐压值
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配油器浮环密封热流固耦合仿真与摩擦磨损特性研究
5
作者 汪超 张玮炜 +4 位作者 黄国兵 常龙 易书翔 张金鹏 王小静 《润滑与密封》 北大核心 2025年第10期42-49,共8页
以船用螺旋桨配油器浮环密封为研究对象,从仿真分析与实验两方面研究3种浮环密封材料(巴氏合金材料ZSnSb11Cu6、铜基合金材料ZQSn10-1和SCu6100A)对密封性能以及摩擦磨损性能的影响,旨在获得高耐磨性的配油器浮环密封材料。建立配油器... 以船用螺旋桨配油器浮环密封为研究对象,从仿真分析与实验两方面研究3种浮环密封材料(巴氏合金材料ZSnSb11Cu6、铜基合金材料ZQSn10-1和SCu6100A)对密封性能以及摩擦磨损性能的影响,旨在获得高耐磨性的配油器浮环密封材料。建立配油器浮环密封间隙流场油膜的仿真模型,得到润滑油膜的压力和温度分布;建立配油器浮环密封热流固耦合有限元仿真分析模型,得到不同材料的配油器浮环密封在稳距工况下的变形和应力;采用销-盘摩擦形式通过摩擦磨损实验研究不同浮环密封材料与合金钢轴对摩时的磨损率。仿真结果和摩擦磨损实验结果表明:ZSnSb11Cu6浮环密封变形和应力最大、磨损率最高,SCu6100A浮环密封变形和应力最小、磨损率最低;其中SCu6100A浮环密封的最大应力分别为ZSnSb11Cu6和ZQSn10-1浮环密封的59.2%和71.7%,磨损率分别与ZSnSb11Cu6和ZQSn10-1浮环密封的1/10和1/3。 展开更多
关键词 浮环密封 配油器 摩擦磨损 密封性能 热流固耦合
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基于动力学分析的滚珠丝杠副工况参数优化
6
作者 王晓强 王彪 +2 位作者 田英健 谭奥 刘梦豪 《机床与液压》 北大核心 2025年第18期23-30,共8页
为提高滚珠丝杠副传动的数控机床定位精度,基于Hertz接触理论和牛顿第二定律,建立滚珠丝杠副动力学理论模型,利用Adams进行滚珠丝杠副动力学仿真分析,研究不同转速和轴向载荷对滚珠丝杠副的影响。结果表明:随着滚珠丝杠副转速增加,滚珠... 为提高滚珠丝杠副传动的数控机床定位精度,基于Hertz接触理论和牛顿第二定律,建立滚珠丝杠副动力学理论模型,利用Adams进行滚珠丝杠副动力学仿真分析,研究不同转速和轴向载荷对滚珠丝杠副的影响。结果表明:随着滚珠丝杠副转速增加,滚珠与螺母滚道间接触力增大,滚珠的振动幅值增大;随着轴向载荷增加,滚珠振动幅值降低,且轴向载荷和滚珠与螺母滚道间的接触力无明显关系。根据上述动力学分析结果,设计正交试验,基于试验结果,构建接触力峰值和动态特性均值二阶响应曲面预测模型,并通过显著性分析验证模型的可行性。利用响应变量优化器对滚珠丝杠副工况参数进行双目标优化,通过定位精度测量试验验证结果的可靠性。结果表明:最优工况参数为转速600 r/min、轴向载荷500 N。优化预测值与仿真值误差均小于5%,优化后定位精度高达2.7μm,验证了滚珠丝杠副优化后工况参数的可行性。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 定位精度 动力学 响应曲面预测模型 双目标优化
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V形金属密封环密封性能研究与优化
7
作者 李卫民 唐兆庆 +2 位作者 张彦鹏 杨泽宇 宋明林 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期158-166,共9页
针对某型发动机排气系统的法兰连接密封问题,提出一种V形金属密封环,研究V形金属密封环在多种工况下的密封特性。通过压缩回弹试验,得到V形金属密封环的压缩量与施加载荷之间的关系,进一步分析在常温及高温工况下,压缩量对密封性能的影... 针对某型发动机排气系统的法兰连接密封问题,提出一种V形金属密封环,研究V形金属密封环在多种工况下的密封特性。通过压缩回弹试验,得到V形金属密封环的压缩量与施加载荷之间的关系,进一步分析在常温及高温工况下,压缩量对密封性能的影响,从而确定合适的轴向压缩范围。结合有限元分析,研究壁厚、波谷半径、接触圆半径、环宽以及开口角度等5个参数对密封性能的影响。基于Box-Behnken试验设计构建响应面模型,采用多目标遗传算法优化结构参数。基于Design-Expert软件对V形环结构进行多目标优化,并对优化后的结构可靠性进行了验证。结果表明:结构参数对密封性能具有显著影响,最大等效应力与开口角度、波谷半径和壁厚呈正相关,与接触圆半径成反比,最大接触压力与波谷半径、壁厚呈正相关,与开口角度、接触圆半径和环宽成反比;优化后,最大等效应力下降了1.3%,最大接触压力增加了23.6%。 展开更多
关键词 V形金属密封环 压缩回弹性能 多目标优化设计 汽车排气系统
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基于ADAMS的立式振动搅拌机动平衡激振器结构优化
8
作者 赵悟 王容芳 +1 位作者 田军 李涛 《机械设计》 北大核心 2025年第8期45-51,共7页
振动搅拌在改善混凝土综合性能、缩短搅拌时间及提高生产效率等方面都有突出的表现。目前,该技术普遍使用的双卧轴振动搅拌设备搅拌线速度低、轴端密封易失效,为此设计系列双立轴“独立式激振器”振动搅拌设备试验样机,但该样机目前难... 振动搅拌在改善混凝土综合性能、缩短搅拌时间及提高生产效率等方面都有突出的表现。目前,该技术普遍使用的双卧轴振动搅拌设备搅拌线速度低、轴端密封易失效,为此设计系列双立轴“独立式激振器”振动搅拌设备试验样机,但该样机目前难以达到动平衡。在此基础上进行研究,对做复合运动的激振器外壳开展动力学理论分析和计算,然后在给定工况下使用仿真软件ADAMS计算激振器传动轴受力及强度刚度,发现传动轴强度刚度完全满足,但激振器未达到完全平衡。结合动平衡理论对激振器进行数学建模分析,在保证传动轴强度刚度的前提下优化激振器结构,使其达到动平衡,助力试验样机工业化。 展开更多
关键词 双立轴振动搅拌机 动平衡激振器 仿真 结构优化
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全金属可溶桥塞卡瓦结构锚定性能优化 被引量：1
9
作者 崔璐 常文权 +4 位作者 王澎 邹方 赵景辉 王航 程嘉瑞 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期118-127,共10页
全金属可溶桥塞由于具有良好的可控自溶解性,逐渐被用于储层压裂改造作业中。桥塞卡瓦结构锚定过程中,卡瓦牙与套管的不均匀咬合所引起的桥塞承载能力不足,是影响压裂效率的关键。为提升桥塞卡瓦结构的锚定性能,以影响套管咬合深度和接... 全金属可溶桥塞由于具有良好的可控自溶解性,逐渐被用于储层压裂改造作业中。桥塞卡瓦结构锚定过程中,卡瓦牙与套管的不均匀咬合所引起的桥塞承载能力不足,是影响压裂效率的关键。为提升桥塞卡瓦结构的锚定性能,以影响套管咬合深度和接触应力的4个主要参数齿槽轴心角、齿槽深度、齿端距和齿槽倾角为对象,分析不同参数下前后排卡瓦牙对套管的咬合深度及接触应力的变化趋势。结果表明:随着齿槽轴心角增大,套管咬合深度差值先减小后增大,套管接触应力差值逐渐减小,齿槽轴心角为28°时咬合较为均匀;随着齿槽深度的增大,套管咬合深度差值逐渐增大,套管接触应力差值出现上下波动,齿槽深度为6.7 mm时咬合较为均匀;随着齿端距的增大,套管咬合深度差值不断增加,套管接触应力差值先逐渐增大最后保持稳定,齿端距为13 mm时咬合较为均匀;随着齿槽倾角的增加,套管咬合深度差值和套管接触应力差值逐渐增大,齿槽倾角为65°或67°时咬合较为均匀。以齿槽轴心角、齿槽深度、齿端距和齿槽倾角的变化作为输入层,以套管接触应力和咬合深度作为输出层,应用多目标优化方法确定出卡瓦基座最优结构参数为:齿槽轴心角为27.9°,齿槽深度为6.7 mm,齿端距为13 mm,齿槽倾角66°。在最优参数下套管的接触应力和咬合深度在轴向更加均匀。 展开更多
关键词 全金属可溶桥塞 卡瓦结构 锚定性能 多目标优化 井下压裂工具
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单卡套式管接头密封特性及结构参数影响 被引量：1
10
作者 何浩淼 高闯 +1 位作者 黄伟光 苏东涛 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期87-96,共10页
对单卡套式管接头进行有限元模拟,开展其密封特性的研究。通过模拟接头装配过程获得接头的密封状态和密封性能的变化规律,研究单卡套的主要结构参数前刃角度、后刃厚度、螺母角度对密封性能的影响。研究结果表明,在装配过程中卡套与接... 对单卡套式管接头进行有限元模拟,开展其密封特性的研究。通过模拟接头装配过程获得接头的密封状态和密封性能的变化规律,研究单卡套的主要结构参数前刃角度、后刃厚度、螺母角度对密封性能的影响。研究结果表明,在装配过程中卡套与接头体和管路的接触高应力区通过4个高应力区向周围扩散,当装配达到最佳状态时,在卡套前端形成“M”形的力补偿区,可为管接头的振动和脉冲等造成的密封松动提供补偿;单卡套的3种主要结构参数中,前刃角度和后刃厚度对密封性能有很大的影响,而螺母角度对密封性能的影响较小;前刃角度影响卡套对接头体和管道的接触变形,前刃角度过小会使得接头体受力过大而被破坏,前刃角度过大会使得管道会被嵌入过多而损坏,而在角度为12°时能够达到最佳密封效果;后刃厚度则会影响管接头密封的稳定性,后刃厚度太小或太大均会导致前刃达不到密封要求,后刃厚度在0.1 mm时密封性能最优。 展开更多
关键词 卡套式管接头 金属密封 装配过程 密封性能 接触变形
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基于FMEA的釜用剖分式机械密封失效分析及改进 被引量：1
11
作者 梁肖 朱维兵 +2 位作者 王凤麟 颜招强 王和顺 《润滑与密封》 北大核心 2025年第2期170-177,共8页
根据某公司石化搅拌釜用剖分式机械密封产品各类元件失效占比数据,结合剖分式机械密封结构及工作原理分析各类元件失效形式及失效机制。对密封环进行温度场及热-力耦合场有限元分析,结果表明,密封环端面温度沿径向呈梯度分布,热变形在... 根据某公司石化搅拌釜用剖分式机械密封产品各类元件失效占比数据,结合剖分式机械密封结构及工作原理分析各类元件失效形式及失效机制。对密封环进行温度场及热-力耦合场有限元分析,结果表明,密封环端面温度沿径向呈梯度分布,热变形在耦合变形中起主导作用;螺钉预紧力能有效抵消部分端面变形及剖分面变形,从而有效增大剖分面连接紧密性。利用失效模式及影响分析(FMEA)方法计算各失效模式风险顺序数(RPN),确定剖分环崩边、剖分面处密封胶失效、温度异常、剖分环断裂、剖分环磨损等高RPN值的失效模式,并对设计制造、安装、运行等过程提出改进优化措施,为降低失效风险及成本、提高密封性能、延长寿命提供参考。 展开更多
关键词 搅拌釜 剖分式机械密封 失效模式及影响分析 热变形 风险顺序数
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飞机起落架收放作动筒密封性能分析及改进 被引量：3
12
作者 祖挥程 郭宇称 +1 位作者 鲍益东 孙同明 《润滑与密封》 北大核心 2025年第1期144-154,共11页
针对维护过程中经常发现的起落架收放作动筒渗漏故障的问题,采用干涉调整技术建立飞机起落架收放作动筒密封结构的二维轴对称有限元分析模型。为解决橡胶网格畸变问题,提出一种网格映射技术,利用拉格朗日插值算法映射结点的应力应变场,... 针对维护过程中经常发现的起落架收放作动筒渗漏故障的问题,采用干涉调整技术建立飞机起落架收放作动筒密封结构的二维轴对称有限元分析模型。为解决橡胶网格畸变问题,提出一种网格映射技术,利用拉格朗日插值算法映射结点的应力应变场,并采用Abaqus二次开发平台基于该方法进行二次开发。从配合间隙和飞机起降时产生的瞬间高压两方面分析密封结构失效的原因,结果表明,瞬间高压导致橡胶圈的最大剪切应力超出了最大允许值,并出现橡胶圈咬伤失效。提出加装氟塑料圈的组合密封改进方案,模拟结果表明,改进后橡胶圈所受最大剪切应力小于最大允许剪切应力,显著降低了因剪切应力过大而咬伤橡胶圈的风险。试验结果证实了组合密封结构可显著提升的飞机起落架收放作动筒密封性能。 展开更多
关键词 作动筒 密封性能 网格映射 橡胶密封圈 组合密封
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超高速微织构螺旋槽干气密封热-流-固耦合分析 被引量：2
13
作者 刘暅豪 丁雪兴 丁俊华 《流体机械》 北大核心 2025年第3期69-78,共10页
为探究超高速干气密封端面轴向变形对密封性能的影响规律,在考虑力载荷、热载荷作用下,建立三维几何固体域模型以及流体域模型,引入Air真实气体效应、湍流效应等多重复杂效应情形下,研究超高转速干气密封间隙流体对动、静环耦合面轴向... 为探究超高速干气密封端面轴向变形对密封性能的影响规律,在考虑力载荷、热载荷作用下,建立三维几何固体域模型以及流体域模型,引入Air真实气体效应、湍流效应等多重复杂效应情形下,研究超高转速干气密封间隙流体对动、静环耦合面轴向变形规律以及变形对密封性能影响。研究表明,当n为40 000 r/min,P_(i)为8~14 MPa,T_(i)为373.15~493.15 K时工况条件下,密封环端面出现不同程度的微变形;当n为40 000 r/min,P_(i)为11 MPa,T_(i)为373.15 K时工况条件下,力变形下的泄漏率最大(MS-DGS,4.19 g/s),热变形下的泄漏率最小(MS-DGS,1.69 g/s),在热-流-固耦合变形下,泄漏率是介于力变形和热变形范围之间(MS-DGS,3.66 g/s);MS-DGS端面轴向变形较S-DGS端面轴向变形较小,且MS-DGS较S-DGS泄漏率降低1.94%。研究可为超高速干气密封的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 干气密封 微织构 超高速 真实气体效应 热-流-固耦合 变形
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自激振荡脉冲射流技术在管道清洗中的应用 被引量：1
14
作者 裴群武 唐贵富 +4 位作者 吕艳 张博涛 马东生 王岩 陈扬 《管道技术与设备》 2025年第1期31-34,62,共5页
文中研究自激振荡脉冲空化射流喷嘴的内部流场特性和射流性能,研究腔室直径对射流性能的影响,寻找喷嘴结构与运行状态参数的最佳配置。采用数值模拟分析方法对喷嘴内部流场进行研究。研究表明:随着喷嘴腔室直径的增大,其打击力脉冲幅值... 文中研究自激振荡脉冲空化射流喷嘴的内部流场特性和射流性能,研究腔室直径对射流性能的影响,寻找喷嘴结构与运行状态参数的最佳配置。采用数值模拟分析方法对喷嘴内部流场进行研究。研究表明:随着喷嘴腔室直径的增大,其打击力脉冲幅值及其对应的峰值均呈现先增大后减小的趋势,腔室直径为23 mm时,自激振荡脉冲空化射流效果达到最佳状态。研究结果可为自激振荡脉冲空化理论在清洗领域的应用提供数据支持。 展开更多
关键词 自激振荡脉冲射流 射流冲击 管道清洗 喷嘴 腔室直径 参数配置
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分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构设计与仿真分析
15
作者 程艳红 周嘉轶 +3 位作者 刘志峰 李德才 董婉玉 苏哲 《润滑与密封》 北大核心 2025年第9期1-7,共7页
为解决磁性液体高速密封时离心力导致的磁性液体流失以及耐压传递过程中磁性液体损失引起的密封性能下降,设计一种分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构。通过有限元磁场仿真分析该结构在密封间隙内与极齿处的磁场分布,结合磁性液体密封理... 为解决磁性液体高速密封时离心力导致的磁性液体流失以及耐压传递过程中磁性液体损失引起的密封性能下降,设计一种分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构。通过有限元磁场仿真分析该结构在密封间隙内与极齿处的磁场分布,结合磁性液体密封理论耐压公式对比分析密封间隙与永磁体矫顽力对该结构耐压能力的影响。结果表明:分瓣式交错对齿型磁性液体密封结构具有良好的聚磁效果,相较于传统磁性液体密封结构在单位轴向密封长度下拥有更强的密封性能,理论耐压提高了72%;该结构的耐压能力随着永磁体矫顽力的增加而增加,随密封间隙的增加而下降,当矫顽力从860 kA/m增大到1060 kA/m时,耐压能力增加了110%。 展开更多
关键词 磁性液体 高速密封 交错对齿型 分瓣结构 矫顽力 耐压能力
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V形橡塑往复密封寿命评估加速试验方法研究
16
作者 安宁 张微 +5 位作者 张传兵 郭腾达 钱太顺 刘智慧 李志农 王子羲 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期132-138,共7页
橡塑密封结构是核电站小流量上充泵中的关键零部件,其磨损寿命直接关系到整个装备的使用性能和服役寿命。密封结构寿命等速测试周期较长且耗费人力物力,因此采用加速试验方法显得尤为重要。研究V形橡塑往复密封结构寿命评估的加速试验方... 橡塑密封结构是核电站小流量上充泵中的关键零部件,其磨损寿命直接关系到整个装备的使用性能和服役寿命。密封结构寿命等速测试周期较长且耗费人力物力,因此采用加速试验方法显得尤为重要。研究V形橡塑往复密封结构寿命评估的加速试验方法,在确保密封结构失效规律一致的情况下,通过改变密封失效因素进行加速试验方案设计。搭建往复密封试验平台,获得密封寿命加速因子,验证加速试验方案的可行性。结果表明:密封寿命的加速因子为7.29,与预定加速寿命因子的误差为8.88%,验证了该加速方案的可行性与准确性,为橡塑密封的高可靠性及产业化生产奠定了基础。 展开更多
关键词 V形橡塑往复密封结构 加速寿命试验 泄漏量 密封失效 寿命评估
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机械密封热变形仿真及其对润滑性能的影响研究
17
作者 尚雪梅 冯湛航 +3 位作者 张可飞 王晓鹏 曾群锋 贾谦 《机电工程》 北大核心 2025年第6期1024-1033,共10页
为了解决机械密封在高温、高压、高速等极端工况下的安全性问题,针对工作在高温环境下的涡轮泵螺旋槽机械密封变形的量化及其影响问题,开展了热变形方面的研究。首先,分析了涡轮泵机械密封的结构和使用工况;然后,建立了润滑性能分析模型... 为了解决机械密封在高温、高压、高速等极端工况下的安全性问题,针对工作在高温环境下的涡轮泵螺旋槽机械密封变形的量化及其影响问题,开展了热变形方面的研究。首先,分析了涡轮泵机械密封的结构和使用工况;然后,建立了润滑性能分析模型,并计算了机械密封在工作时动环和静环之间的液膜力;最后,使用有限元仿真的方法获得了机械密封在高温和液膜力作用下的变形量,分析了变形对机械密封润滑性能的影响,并将理论数据与试验数据进行了对比。研究结果表明:液膜力为2 kN时,得到了机械密封动环和静环的变形量,动环最大变形量为8.3μm,静环最大变形量为0.6μm;考虑变形后,机械密封的最小润滑膜厚h_(min)较不考虑变形时的膜厚h要小,而流量Q较不考虑变形时要大;理论计算结果和试验结果更加接近,证明了理论分析的正确性。该研究结果可为高参数机械密封的相关设计及性能仿真研究提供参考。 展开更多
关键词 涡轮泵 非接触式机械密封 螺旋槽机械密封 SolidWorks实体建模 液膜力计算 开启力 泄漏量
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离心惯性效应对螺旋槽干气密封角向动态特性及稳定性的影响
18
作者 齐元达 许恒杰 +2 位作者 毛文元 邓强国 孙雪剑 《润滑与密封》 北大核心 2025年第4期89-97,共9页
超临界二氧化碳干气密封通常在高压高转速环境下运行,润滑气体的高密度与主轴高转速共同作用导致显著的离心惯性效应。然而,目前关于离心惯性效应对密封角向动态特性及稳定性影响的研究尚不充分。以螺旋槽干气密封(S-DGS)为研究对象,基... 超临界二氧化碳干气密封通常在高压高转速环境下运行,润滑气体的高密度与主轴高转速共同作用导致显著的离心惯性效应。然而,目前关于离心惯性效应对密封角向动态特性及稳定性影响的研究尚不充分。以螺旋槽干气密封(S-DGS)为研究对象,基于小扰动法求解考虑离心惯性力效应的实际气体Reynolds方程与角向稳定性控制方程,获得不同工况条件下泵入、泵出式S-DGS端面气膜的角向刚度、阻尼和角向稳定临界频率比。研究表明:离心惯性效应会降低泵入式S-DGS的角向动态特性系数,增大泵出式S-DGS的角向动态特性系数,且其影响随压缩数的升高而增强;离心惯性效应会增大泵出式S-DGS的角向稳定临界频率比,降低泵入式S-DGS的角向稳定临界频率比;相较于进口压力与频率比,压缩数的变化对离心惯性效应强度的影响更为显著。 展开更多
关键词 螺旋槽干气密封 离心惯性效应 泵气方式 动态特性系数 角向稳定性
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卧式加工中心主轴用组合式磁流体密封热特性分析
19
作者 颜招强 梁肖 +2 位作者 朱维兵 王凤麟 王和顺 《机床与液压》 北大核心 2025年第13期90-96,共7页
温升过高会严重影响磁流体密封性能、主轴稳定性及机床加工精度。以卧式加工中心主轴用组合式磁流体密封装置为研究对象,探究磁流体、前端轴承摩擦热对密封装置温度场的影响,利用有限元分析方法研究整体装置温度分布规律,确定冷却水流... 温升过高会严重影响磁流体密封性能、主轴稳定性及机床加工精度。以卧式加工中心主轴用组合式磁流体密封装置为研究对象,探究磁流体、前端轴承摩擦热对密封装置温度场的影响,利用有限元分析方法研究整体装置温度分布规律,确定冷却水流量范围以实现高效、节能降温。结果表明:高转速下,磁流体黏性发热和轴承摩擦热对温度场影响大,最高温度随密封间隙减小而增大,通入冷却水后降温效果显著。综合考虑冷却水温度和流量及密封间隙,在0.1 mm密封间隙下,冷却水温度为18~22℃时,流量需控制在0.5~4 L/min;在0.2 mm密封间隙下,冷却水温度为18~22℃时,流量需控制在0.5~3 L/min,可以实现有效且快速降温。 展开更多
关键词 卧式加工中心主轴 磁流体密封 有限元分析 流量范围 温度场
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液化天然气槽车低温快速连接装置设计及密封性能分析
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作者 戴志向 尹涛 +1 位作者 韩传军 马科笃 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期172-178,共7页
针对现有液化天然气(LNG)槽车与装卸臂对接时效率低、安全可靠性低的问题,设计一种适用于LNG槽车的低温快速连接装置,其具有快速对接和自锁的功能。结合LNG槽车的充装工况,对低温快速连接装置和松套法兰进行稳态传热分析,并研究两者在... 针对现有液化天然气(LNG)槽车与装卸臂对接时效率低、安全可靠性低的问题,设计一种适用于LNG槽车的低温快速连接装置,其具有快速对接和自锁的功能。结合LNG槽车的充装工况,对低温快速连接装置和松套法兰进行稳态传热分析,并研究两者在低温工况下的密封性能。结果表明:槽车充装过程中,法兰及密封垫片的温度沿径向由内向外逐渐升高,快速连接装置和松套法兰的垫片外侧的温度相对于内侧分别升高了9.43%和19.53%;在预紧载荷相等的条件下,快速连接装置垫片上的接触压力以及有效密封区域面积均大于松套法兰垫片,但接触压力分布的均匀性劣于松套法兰垫片;在单个卡爪的预紧载荷为3000 N的条件下,施加内压载荷后快速连接装置垫片上的最大接触压力为内压载荷的3.13倍,有效密封区域宽度为9.73 mm,占垫片总宽度的74.85%。该装置能够显著缩短LNG装卸臂与槽车的连接时间,为LNG槽车的自动化充装提供了解决方案。 展开更多
关键词 快速连接装置 液化天然气槽车 密封性能 低温 热力耦合
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