介绍了一种用于模拟泥水工况下运行的大轴径双浮动端面密封试验装置,分析了密封试验装置的研制背景,描述了试验腔体的结构组成、工作原理,以及循环系统的方案设计和操作流程。该试验装置设计合理,结构可靠,既能同时模拟测试2套双浮动密封在泥水环境下的运行工况,又保证了密封处于良好的润滑环境,为相关密封试验装置的设计提供了借鉴。

针对低压气态螺旋槽上游泵送机械密封,采用有限差分法建立密封端面润滑分析模型,研究单螺旋角、双螺旋角螺旋槽对密封性能的影响规律。分析结果表明,在低转速时,端面间的开启力、气膜刚度随着螺旋角的增大,不断下降,而泄漏量不断增大;在高转速时,端面间的开启力、气膜刚度随着螺旋角的增大先增大后降低,而泄漏量先减小后增大;双螺旋角螺旋槽在密封端面形成的最大开启力优于单螺旋角,且工作面螺旋角大于背面螺旋角时,更易获得较大的端面开启力。该文研究内容可为螺旋槽上游泵送机械密封结构优化提供更多方向。

该文针对在缺失大量失效统计数据时获得机械密封失效概率非常困难的状况,采用专家经验法对机械密封发生失效的基本事件进行定性判断,并采用模糊集理论,对专家给出的机械密封失效基本事件的失效概率进行定量分析,综合判断机械密封失效的基本事件的发生概率,获得基于专家经验法分析机械密封基本事件失效发生的概率值,指导机械密封的故障诊断,获得机械密封可靠性评估的基础数据。同时该方法可为研究机械密封可靠性提供一种研究思路。

随着社会发展，能源消费日渐攀升，能源的精细化管理和研究对于国家发展有着越来越重要的战略意义，特别是对于先前较少关注的能源消耗领域需要重点关注，机械密封就属于这一范畴。该文根据生产实践和理论计算，对于机械密封的功耗计算、特殊工况功耗进行了理论和试验研究，发现在部分工况下，机械密封实际运行功耗与理论计算值有着较大的差距，相关结果对于机械密封设计和工程实践有一定的指导意义。

针对输送高温气体介质的大轴径风机所采用的液体润滑双端面机械密封开展热力耦合分析研究,具有重要的工程实际意义。将动静密封环视为一体并采用参数化扫描功能对密封结构参数进行优化分析。研究表明:在高温、低压工况下,高温介质热传导对介质侧密封温度场的影响占主导;对介质侧的密封结构设计,不仅要从减少端面产热的角度出发,而且要对密封环进行有效地冷却降温。

该文通过对高参数螺杆装置运行状态的分析,设计出了符合其运行工况的机械密封及其密封保障系统。机械密封在螺杆装置上的成功应用,为该装置的长周期可靠运行提供了保证,提高了产量,提升了效率。

采用有限差分和有限元相结合的方法,通过建立耦合模型,分析镶嵌式流体动压型机械密封的配合公差对密封性能的影响。通过计算表明,选定的四种配合公差对机械密封的密封性能影响较小;配合公差对密封性能的影响与镶嵌结构和材料有关。针对该次计算结果和日常使用所遇到问题,建议在满足安全裕量的情况下,宜选取低级别的配合公差,并确保用于过盈连接的金属与密封环材料具有相同或非常接近的膨胀系数;针对过盈配合连接件内部的残余应力问题,可先对组件进行热处理,经处理后再对密封端面进行研磨。在经过上述处理后,可大大降低镶嵌式机械密封由于过盈而导致的失效风险。

该文分析研究了机械密封在运行过程中的失效现象,以及这些失效现象发生的原因和机理。提出了机械密封运行过程中的合理维护措施,使机械密封保持良好的密封性能,为其拥有长寿命提供了保证。

该文通过对某型高压海水泵机械密封失效机理的分析,优化设计出了符合其实际运行工况的机械密封产品。该机械密封产品在高压海水泵上的长周期可靠运行,为正常的生产活动提供了保证,也进一步证明了设计的合理性。

针对高温风机使用工况进行了集装式、双端面机械密封及循环冲洗系统的设计。采用有限元分析方法计算了介质侧密封环的温度分布理论验证了设计的准确性;机械密封装置在风机上进行了常温和高温试验试验结果表明设计出的机械密封装置及系统完全能满足现场使用要求。