收藏本站
《昆明理工大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

机械密封端面信息采集及应用

胡小云  
【摘要】:机械密封是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在液体压力和补偿机构弹力(或磁力)的 作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。机械密封使 用于许多场合密封各种流体,是当今泵和压缩机中流体密封的支柱。经过几代人的努力,机 械密封接触面间存在液膜这一事实早己为实验所证实,但对机械密封的润滑机理尚未完全搞 清,不能完全以设计参数来准确预测密封的运转性能。因此,对端面间摩擦工况及机理、端 面的温度分布、密封组件的动力学特性等进行研究,将对改进机械密封的设计意义重大。 针对机械密封的理论和试验研究现状,本文就机械密封的端面信息分类、机械密封端面 信息的理论分析和试验测试以及机械密封端面信息的应用等方面开展了研究工作。 在分析了目前国内外机械密封研究现状的基础上,本文第一次利用信息论的理论,对机 械密封的各种参数进行了分类,提出了机械密封静态信息和动态信息的概念,并就各种信息 的采集测试方法分别作了比较说明。 机械密封端面温度分布是影响机械密封性能的重要因素。本文在综合比较国内外端面温 度计算方法的基础上,提出了一种较为合理的端面温度计算方法,该方法改变了过去对热传 导角以及散热系数的经验设定,采用公式确定的方法,能针对不同密封摩擦副尺寸和操作工 况计算相应的系数,具有更强的说服力。通过在相同边界条件下对各种温度计算方法的结果 进行比较,该方法在节省时间效率的情况下,与试验测试结果更为接近,从而为机械密封端 面信息的理论计算提供了依据和比较。 温度的理论分析计算中由于边界条件的确定很难符合实际,试验测试依然是机械密封端 面温度研究的主要方法。本文在分析比较了各种温度测试方法后,选择了用热电偶来测量端 面的温度。把市场购得的罗钉热电偶经过改装,导入到背部钻有盲孔的静环中,便做成了本 文端面温度的测量装置。经试验证明,该方法制备的热电偶输出线性好,与理论输出最大误 差不超过9%。 端面扭矩是端面摩擦状态的直接反映,也是机械密封端面的重要动态信息之一。本文放 弃了目前国内外普遍采用的端面扭矩测量方法,对传统的机械密封结构进行了改装,设计了 一个既可安装静环,又可便于扭矩测量的带薄壁圆筒的压盖。本文中所用的在薄壁圆筒外圆 周对称贴上应变计来测量端面扭矩的方法,是一种新的端面扭矩测量方法。通过试验证明, 该方法制备的扭矩传感器输出线性好,能方便直观地观测端面扭矩的动态变化。 本文针对不同工况下对端面温度信息和端面扭矩信息进行了采集测量。对理论数据与实 验数据进行比较发现,两种温度结果的偏差只是理论温升的6. 3%,扭矩测量结果与理论结果 的偏差也仅是理论扭矩的5. 8%,说明了端面温度和端面扭矩测量方法的准确性和可行性。本 昆明理工大学硕士学位论文 文还对机械密封在无水和有水两种情况下的温升做了对比实验,实验结果表明,无水(干摩 擦)状态下的温升增长率是有水状态下的6-7倍,而且温度呈现无限升高趋势;相比较而言, 在有水状态下,端面温升在4分钟左右就趋于稳定。这为进一步利用温升增长率来判断端面 的摩擦状态提供了一定的理论参考。 本文对机械密封的端面信息进行了综合考虑,研究了机械密封的静态信息与动态信息的 潜在关系,利用润滑数L考虑表面信息的特点,得到了涉及润滑数L的温升与端面扭矩之间 的关系式。拓 最后,本文针对机械密封的端面信息(如表面粗糙度、端面温度以及端面扭矩等)在热 变形计算、摩擦状态判断等方面的应用作了探索,为以后的机械密封理论与试验研究提供了 参考。 本论文的主要工作和获得的主要成果为: (l)利用信息论的知识,首次系统地对机械密封的各种参数进行了分类,并就各种端面 信息的测试方法以及研究现状作了简要的介绍。 (2)综合国内外的端面温度计算方法,提出了一种较为合理的温度计算方法。该方法在 需要确定温度的情况下能快速计算出结果,摆脱了数值算法的繁琐性,同时又不失一定的准 确性。 (3)在众多的温度测量方法中选择了用热电偶测取端面的温度。通过在不同工况下的实 验发现,用热电偶测温方便、直接,特别适合机械密封这种点状温度测量。 (4)对传统的机械密封结构进行改装,提出了一种新的端面扭矩测量方法。该方法只是 借助常用的电阻应变片,避免了传统测量方法的繁琐和不准确性,对研究机械密封的端面摩 擦状态是一次新的尝试。 (5)应用涉及端面粗糙度信息的润滑数对具有流体静压润滑和微凸体接触的混合摩擦状 态下的摩擦系数进行了理论推导,并得到了温升与润滑数之间的关系式,为利用温升来判断 端面的摩擦状态做了一定的探索性研究。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB42

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李婕;蔡纪宁;张秋翔;李双喜;;机械密封环过盈联接的有限元分析[J];润滑与密封;2009年08期
2 高杰;宋鹏云;马方波;赵骏;;机械密封端面温度近似解析计算的新方法[J];润滑与密封;2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 田相玉;艉轴可控式机械密封数值分析及试验研究[D];武汉理工大学;2007年
2 李婕;镶装密封环密封特性的研究[D];北京化工大学;2009年
3 刘士国;面向机械密封试验装置的网络化测控系统[D];南京林业大学;2012年
4 高杰;烟气脱硫泵用机械密封摩擦副温度场研究[D];昆明理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王庚林;密封性检测方法的研讨[J];电子标准化与质量;2000年06期
2 宋亚东,孙晓光,周庆华;机械密封环温度场的研究[J];国外油田工程;1994年06期
3 彭旭东,谢友柏,顾永泉;机械密封端面温度的确定[J];化工机械;1996年06期
4 王美华,董勋,黄步玉;机械密封的研究现状及研究方向[J];机械设计与研究;1993年03期
5 朱孝平;汪久根;周桂如;机械密封粗糙端面温度分布研究[J];机械设计与研究;1996年01期
6 朱孝平,黄勇,汪久根,毛绍贝;机械密封端面温度的动态过程测量[J];机械科学与技术;1996年03期
7 戈建志,李克永;机械密封润滑状态及摩擦扭矩的研究[J];流体工程;1993年01期
8 朱孝平;汪久根;周桂如;;机械密封端面温度简化计算模型[J];流体机械;1995年09期
9 顾永泉;机械密封的临界工况参数[J];流体机械;1997年07期
10 彭旭东,刘淑琴,谢友柏;机械密封监控技术的研究[J];流体机械;1998年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤占岐;李晓瑞;姜国平;康亚明;;基于流体压润滑理论的农用潜水泵机械密封性能的研究[J];安徽农业科学;2011年36期
2 王东亮;;干气密封在富气压缩机上的应用[J];安庆科技;2009年02期
3 刘君;;冷轧酸轧线轧机张力测量辊的改造[J];包钢科技;2008年06期
4 肖丙喜;赵惠清;温林荣;;高压钢粒子输送装置输送性能及密封结构分析[J];北京化工大学学报(自然科学版);2010年04期
5 任小平;硬度表达形式的现状与规范化对策[J];编辑学报;2002年04期
6 魏龙;常新中;张鹏高;;机械密封磨合过程软质环端面形貌变化的分形表征[J];中国表面工程;2011年05期
7 颜少平;胡剑波;;某型液压升降装置拉缸机理分析和改进措施[J];船舶工程;2008年05期
8 陈汇龙;林清龙;彭正东;王强;李雯瑜;吴荣珍;;船舶艉轴机械密封的热-热应力耦合研究[J];船舶工程;2011年06期
9 吴非;;基于湿度传感器的单片机干鞋系统设计[J];成都电子机械高等专科学校学报;2010年03期
10 许振石;樊军;;现代密封技术概述[J];传动技术;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王庚林;王莉研;王珏;;漏率检测方法与内部水汽含量的分析研究[A];第四届电子产品防护技术研讨会论文集(续)[C];2004年
2 王庚林;王莉研;董立军;;电子元器件内部水汽含量与密封性关系的研究——有关氦质谱细检漏的军用标准应当修改[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
3 高华;张守森;张凯;;多相泵机械密封的性能研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)[C];2011年
4 宋鹏云;陈匡民;董宗玉;吴旨玉;;流体膜润滑机械密封的研究进展[A];第五届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1999年
5 姚曼;李全育;王旭东;杨尚玉;;连铸结晶器铜板热电偶安装状态检测与评价方法研究[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
6 王庚林;王彩义;王莉研;董立军;李飞;;氦质谱细检漏国军标的修改方案[A];2009第十三届全国可靠性物理学术讨论会论文集[C];2009年
7 刘明铭;;平晶检测平面度[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
8 颜少平;;某型液压升降装置拉缸机理分析和改进措施[A];现代船舶机电维修技术(2005)[C];2005年
9 王庚林;王莉研;董立军;;氦质谱细检漏漏率公式与内部水汽含量研究[A];第十四届全国质谱分析和检漏会议·第九届全国真空计量测试年会摘要及论文集[C];2007年
10 王庚林;王莉研;董立军;;氦质谱细检漏标准的漏率判据及改进分析[A];第十四届全国质谱分析和检漏会议·第九届全国真空计量测试年会摘要及论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 章易程;齿轮乏油传动的摩擦学研究[D];中南大学;2011年
2 申凤君;X射线荧光测井关键技术研究[D];成都理工大学;2011年
3 钱双庆;表面织构电解加工技术的基础研究与应用[D];南京航空航天大学;2011年
4 张志新;微速差双转子系统智能化整机动平衡仪的开发与研究[D];浙江大学;2002年
5 赵湛;基于MEMS技术的PCR芯片的研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
6 贾艾晨;大坝地震反应数据场可视化方法研究[D];大连理工大学;2003年
7 陈长安;铝和不锈钢中氦行为研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2003年
8 黄承敏;等离子浸没注入和多弧离子镀对纯钛及钛合金表面改性的基础研究[D];四川大学;2004年
9 何燕;轮胎非稳态温度场的研究[D];华中科技大学;2005年
10 王维民;离心压缩机轴位移故障自愈调控及密封改进增效技术研究[D];北京化工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
2 许俊杰;无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[D];郑州大学;2010年
3 李海龙;基于OMAP5912准在线故障诊断系统硬件平台研究[D];郑州大学;2010年
4 刘军;基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划研究[D];郑州大学;2010年
5 石东兵;海底油气水平管道连接器关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 万新超;蜂窝密封流动性能与模化设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 步东伟;稻米质量国家标准参数智能化测试仪的研制[D];河南工业大学;2010年
8 陈晓峰;广播电视自动化工程的研究与构建[D];华南理工大学;2010年
9 陈明亚;急冷废热锅炉下部结构合理性分析与优化[D];华东理工大学;2011年
10 牛生辉;浮子式光纤Bragg光栅密度传感器[D];昆明理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏显明;过盈配合装配措施分析[J];安徽技术师范学院学报;2000年03期
2 赵伟,张小牛,孟浩文;网络化──测量技术与仪器发展的新趋势[J];电测与仪表;2000年07期
3 赵伟,郝剑,张小牛;试论“网络就是仪器”新概念[J];电工电能新技术;2001年02期
4 尹冬凯;潜水电机镶嵌式机械密封的受热变形[J];电机技术;2002年02期
5 王乃华,鲁天毅;石灰石/石膏湿法烟气脱硫金属浆液循环泵国产化研究及实践[J];电力环境保护;2005年02期
6 付桂翠;邹航;;虚拟仪器软件体系结构(VISA)[J];电子测量技术;1997年01期
7 路林吉,饶家明;数据采集技术概论[J];电子技术;2000年02期
8 靳卫华;李志鹏;秦武;;电厂烟气脱硫系统中泵的应用与发展研究[J];电站系统工程;2007年06期
9 陈大港 ,陈光(礻禹);网络技术在分布式测试系统上的应用[J];国外电子测量技术;1999年04期
10 宋亚东,孙晓光,周庆华;机械密封环温度场的研究[J];国外油田工程;1994年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周剑锋;机械密封中的热流体动力效应研究[D];南京工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 吴明华;基于虚拟仪器的自动测控系统设计与研究[D];南京理工大学;2004年
2 魏龙;机械密封CAT装置及GY70机械密封性能的研究[D];南京工业大学;2003年
3 朱学明;机械密封性能的数值分析及优化研究[D];武汉理工大学;2005年
4 廖和滨;机械密封环温度场/应力场的数值模拟及实验研究[D];福州大学;2005年
5 胡昌良;ZJ75型渣浆泵机械密封设计及其热力耦合机制研究[D];中南大学;2007年
6 符杰;过盈配合的摩擦系数研究[D];大连理工大学;2007年
7 李小吉;基于PC的机械密封试验台的研制[D];浙江大学;2007年
8 张明明;机械密封腔内流场及摩擦副温度场性能研究[D];中国石油大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王振兴;邱明星;王建军;;拉伸载荷下管路连接副的密封性分析[J];航空动力学报;2011年08期
2 陈汇龙;彭正东;丁郁华;林清龙;黄建平;陈萍;;基于ANSYS的大型艉轴机械密封环温度场理论研究[J];润滑与密封;2010年10期
3 张杰;李鲲;吴兆山;丁思云;李香;郑国运;;镶装式石墨密封环的压力变形研究[J];润滑与密封;2012年03期
4 张杰;李鲲;吴兆山;丁思云;李香;郑国运;;镶装式硬质合金密封环的压力变形研究[J];液压气动与密封;2012年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 冯垣洁;发动机连杆衬套过盈装配仿真及分析[D];中北大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李红,吴文林,赵忠祥,李克永;机械密封环温度场的理论计算[J];流体工程;1986年08期
2 左孝桐,欧斯忠;机械密封摩擦副规律的研究[J];流体工程;1986年10期
3 刘志国,李小瓯;机械密封端面摩擦的试验研究[J];流体工程;1987年01期
4 陈文毅;李学虎;管洪;;机械密封温度场的有限元计算法[J];流体工程;1991年10期
5 戈建志,李克永;机械密封润滑状态及摩擦扭矩的研究[J];流体工程;1993年01期
6 朱孝平;汪久根;周桂如;;机械密封端面温度简化计算模型[J];流体机械;1995年09期
7 顾永泉;机械密封的摩擦系数[J];流体机械;1998年04期
8 杨惠霞,顾永泉;考虑表面锥度、波度和粗糙度的两维机械密封混合摩擦研究[J];流体机械;1994年05期
9 彭旭东,顾永泉;不同相态机械密封的性能计算[J];流体机械;1994年08期
10 邓昆林;橡胶密封圈渗漏的探讨[J];润滑与密封;1998年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏龙;顾伯勤;孙见君;冯秀;;泵用机械密封端面摩擦因数试验研究[J];石油化工高等学校学报;2008年04期
2 朱孝平,黄勇,周银生,毛绍贝;机械密封端面温度的测试方法研究[J];润滑与密封;1996年03期
3 顾永泉;吴宗祥;王丽娟;;机械密封的端面温度[J];流体机械;1985年04期
4 王胜军,郝木明,张书贵;机械密封温度场计算[J];化工机械;2004年04期
5 朱孝平;汪久根;周桂如;;机械密封端面温度简化计算模型[J];流体机械;1995年09期
6 顾永泉,吴宗祥,王丽娟;机械密封的性能试验研究(二)——机械密封的端面温度[J];石油大学学报(自然科学版);1985年04期
7 彭旭东,刘淑琴,谢友柏;机械密封监控技术的研究[J];流体机械;1998年03期
8 段有民;进口机械密封的国产化改造及应用[J];化工设备与防腐蚀;2003年05期
9 朱孝平;汪久根;周桂如;机械密封粗糙端面温度分布研究[J];机械设计与研究;1996年01期
10 廖和滨;杨晓翔;刘康林;林孝英;;机械密封环端面温度场的测试研究[J];润滑与密封;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高华;张守森;张凯;;多相泵机械密封的性能研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)[C];2011年
2 陈月环;毛文忠;赵彩虹;;热油泵高压端机械密封的改造[A];2000年晋冀鲁豫鄂蒙六省区机械工程学会学术研讨会论文集(河南分册)[C];2000年
3 王双年;;机械密封改进在实际生产中的应用[A];中国石油石化工程技术和物装手册(第二分册)[C];2003年
4 廖和滨;杨晓翔;刘康林;郭金泉;;机械密封静环温度场的有限元分析[A];第二届全国工业摩擦学大会暨第七届全国青年摩擦学学术会议会议论文集[C];2004年
5 叶有楠;刘晓辉;;GPA95机械密封国产化问题及对策[A];中国有色金属学会第五届学术年会论文集[C];2003年
6 王劲;;沉没辊机械密封失效分析与对策[A];2004年全国炼钢、轧钢生产技术会议文集[C];2004年
7 荆志巍;;汽车涂装工厂机械密封问题分析解决[A];设备管理与维修实践和探索论文集[C];2005年
8 马雪峰;;常用机械密封的设计计算[A];2002年黑龙江省机械工程学会年会论文集[C];2002年
9 王盈;朱震东;;低沸塔底料泵机械密封的改造[A];2004年全国化工、石化装备国产化暨设备管理技术交流会会议论文集[C];2004年
10 朱健;;大亚湾和岭澳核电站发电机定子冷却水泵机械密封的改进研究[A];中国核学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 特约记者 张敬霞;八成新 九成熟 十分绝[N];中国石油报;2011年
2 通讯员 张敬霞;石化“十大绝招绝技”十分绝![N];大庆日报;2011年
3 山西原平化学工业集团有限公司 窦宏庆;泵用机械密封的泄漏分析及检修[N];山西科技报;2009年
4 钟烨辉;我国成功掌握核级泵机械密封技术[N];中国工业报;2010年
5 吴宏富;驰骋在微纳米、机械密封王国[N];经理日报;2009年
6 王秋 整理;把个人钻研变成一群人的事业[N];工人日报;2011年
7 沈文;国产化需新思路新技术新工艺[N];中国石化报;2010年
8 本报记者 成吉昌;追求机械密封技术的最高境界[N];中国机电日报;2001年
9 刘伊婷;机械密封件实物质量合格率99.5%[N];中国质量报;2008年
10 张德志;机械密封件产品抽查 合格率99.5%企业被曝光[N];中国工业报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙见君;机械密封泄漏预测理论及其应用研究[D];南京工业大学;2006年
2 王和顺;干气密封运行状态稳定性的研究[D];西南交通大学;2006年
3 万轶;表面织构与合金化改善密封材料摩擦学性能研究[D];南京理工大学;2008年
4 宫燃;传动装置动密封失效分析及试验研究[D];浙江大学;2009年
5 任婕;泡沫镍/聚四氟乙烯机械密封复合材料及摩擦学行为研究[D];武汉理工大学;2012年
6 王鹏;汽车实时动力学仿真中转向回正特征建模方法研究[D];吉林大学;2008年
7 严国平;船用艉轴机械密封热—结构特性数值分析[D];武汉理工大学;2008年
8 胡志栋;端面油膜密封缝隙变粘度流体流动特性及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 丁雪兴;干气密封螺旋槽润滑气膜的稳、动态特性研究[D];兰州理工大学;2008年
10 张伟;铝合金板温成形接触和摩擦问题的研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡小云;机械密封端面信息采集及应用[D];昆明理工大学;2004年
2 高杰;烟气脱硫泵用机械密封摩擦副温度场研究[D];昆明理工大学;2012年
3 刘士国;面向机械密封试验装置的网络化测控系统[D];南京林业大学;2012年
4 汪义高;余热排出泵机械密封系统设计及热力特性研究[D];西华大学;2010年
5 李春芳;单螺杆压缩机机械密封的研究与改进[D];辽宁工程技术大学;2012年
6 刘伟;核主泵用流体静压型机械密封热弹流效应理论研究[D];浙江工业大学;2010年
7 武文;机械密封端面应力数值分析研究[D];西安石油大学;2011年
8 汤新雄;三种不同端面几何形貌机械密封的性能试验研究[D];江苏大学;2010年
9 刘云;变速调节机械密封实验系统的研制[D];浙江工业大学;2010年
10 高洪岩;新型机械密封实验装置研发[D];中国石油大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026