【正文】 TRIBOLOGY, 1982 (8):227229.[10]T G Doust, A Parmer在此衷心地感謝在論文完成過(guò)程中給我?guī)椭母魑唬瑳](méi)有你們的支持，我不可能完成今天的論文，謝謝你們！參考文獻(xiàn)：[1] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.[2] 陳德才,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993.[3] [J].石油化工應(yīng)用,2006(5):6163.[4] 柏紅專,[J].潤(rùn)滑與密封,2000,1:6466.[5] [J].,(3).[6] 李繼和,[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1988.[7] [M].北京:烴加工出版社,1987.[8] 楊愉,[J].航天返回與遙感,1997,(2).[9]AVRuddy,D SummersSmith 展望機(jī)械密封的試驗(yàn)是一個(gè)涉及多學(xué)科的復(fù)雜的問(wèn)題，由于時(shí)間倉(cāng)促，加上試驗(yàn)條件的局限性，只能局限的展開(kāi)研究，而不能面面俱到，在很多方面還存在嚴(yán)重不足，在本試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上還可作進(jìn)一步深入完善:（1）機(jī)械密封端面工作狀況對(duì)其密封性能和使用壽命的影響很大，采集并研究其端面信息對(duì)機(jī)械密封研究有很大意義；（2）利用電氣知識(shí)，結(jié)合PC機(jī)和一些軟件做到對(duì)機(jī)械密封試驗(yàn)過(guò)程的全面監(jiān)視和控制及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果做出科學(xué)的分析。第四章 總結(jié)與展望 總結(jié)本論文以提高對(duì)機(jī)械密封產(chǎn)品密封性能的檢測(cè)效率，降低由于機(jī)械密封失效造成的損失為目的，結(jié)合國(guó)內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)發(fā)展的需要，設(shè)計(jì)了機(jī)械密封試驗(yàn)機(jī)。本試驗(yàn)機(jī)本體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能齊備，通用性強(qiáng)，滿足機(jī)械密封試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的需要。參照螺栓標(biāo)準(zhǔn)件，蓋厚設(shè)計(jì)為15mm。參照密封構(gòu)件和軸套尺寸，箱體設(shè)計(jì)尺寸為：底座長(zhǎng)300寬200高25，箱體高145；根據(jù)靜環(huán)和O型圈尺寸要求，在箱體內(nèi)設(shè)計(jì)階梯孔，孔徑90mm，保證靜環(huán)在O型圈的輔助密封作用下使得工作介質(zhì)不會(huì)從箱體和靜環(huán)接觸的間隙中漏出；根據(jù)動(dòng)環(huán)套尺寸，在箱體內(nèi)設(shè)計(jì)階梯孔，孔徑110mm，滿足動(dòng)環(huán)蓋和密封構(gòu)件能順暢隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)。參考軸套尺寸，設(shè)計(jì)M8螺栓將彈簧固定于軸套上。本試驗(yàn)機(jī)彈性元件選用彈簧，通過(guò)螺栓固定在軸套上，向動(dòng)環(huán)蓋傳遞作用力從而影響動(dòng)環(huán)。參照主軸密封箱端軸徑，軸套內(nèi)徑選用61mm；為使得密封環(huán)裝在軸套上能保證緊密接觸，參照密封環(huán)內(nèi)徑，；軸套尾端需要安裝彈性元件，為動(dòng)環(huán)傳遞軸向力作用，設(shè)計(jì)外圓直徑104mm,臺(tái)階厚度15mm以滿足彈性元件安裝需要。參照密封環(huán)的尺寸，主軸用于密封箱端的軸徑選用61mm，長(zhǎng)度250mm；連接電動(dòng)機(jī)一端，參照電機(jī)軸徑與聯(lián)軸器內(nèi)徑，主軸軸徑設(shè)計(jì)為24mm,長(zhǎng)度220mm；軸中段為安裝方便設(shè)計(jì)成階梯形式，軸徑設(shè)計(jì)為70mm.為了保證密封環(huán)具備更好的工作條件以及能給動(dòng)環(huán)提供一定的軸向作用力，使動(dòng)環(huán)能及時(shí)補(bǔ)償由于磨損而產(chǎn)生的密封構(gòu)件之間的間隙，設(shè)計(jì)試驗(yàn)機(jī)時(shí)選擇在主軸上加上軸套。 圖34密封腔體 圖35密封環(huán)、O型輔助密封圈和動(dòng)環(huán)蓋密封環(huán)尺寸和O型圈尺寸如附錄圖二所示。在密封箱體的右端有三個(gè)主要泄露點(diǎn)，靜環(huán)與箱體之間的泄露點(diǎn)利用O型圈填補(bǔ)；動(dòng)環(huán)與主軸之間的泄露點(diǎn)利用橡膠圈密封；檢測(cè)剩下的動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的動(dòng)密封性能就是試驗(yàn)機(jī)的主要功用。其中安裝的機(jī)械密封由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成，動(dòng)環(huán)安裝在動(dòng)環(huán)套中(如圖35)，動(dòng)環(huán)套由彈簧連接固定在軸套上，一起隨軸旋轉(zhuǎn)，并在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中由彈簧傳遞變力使動(dòng)環(huán)沿軸向有微量移動(dòng)，以補(bǔ)充由于摩擦損失產(chǎn)生的間隙。 密封腔體設(shè)計(jì)本論文試驗(yàn)機(jī)的密封腔部分，如圖34所示。m （314）大于軸上鍵需要傳遞的轉(zhuǎn)矩Tc=14N因此鍵的接觸長(zhǎng)度=[σp]=80Mpa。本試驗(yàn)機(jī)選用的鍵為平鍵，由于是靜連接，所以選用普通鍵、方頭。普通螺栓聯(lián)接，裝配是須擰緊螺栓，靠?jī)砂肼?lián)軸器端面之間發(fā)生的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，每一螺栓的預(yù)緊力為： （312） F=778N式中 f兩半聯(lián)軸器端面的摩擦系數(shù)，一般可取f=。 σB=5100=500(MPa) （35） σs=6σB/10=300(MPa) （36）鉸制孔用螺栓借螺栓與螺栓孔壁的擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩，螺栓所受的橫向剪力為： （37） F=2Tc/DζZ=214000/360=式中 Tc計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N普通螺栓制造簡(jiǎn)便、價(jià)格較低，能在一定程度上節(jié)省成本；鉸制孔用螺栓能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，以保證試驗(yàn)機(jī)必要時(shí)能完成在較大轉(zhuǎn)矩情況的工作任務(wù)。M、轉(zhuǎn)速500r/min900r/min、電機(jī)軸和主軸與電機(jī)相連端直徑均為24mm的要求以及考慮到凸緣聯(lián)軸器對(duì)中精度高、傳遞轉(zhuǎn)矩大、兩軸同軸度好的特點(diǎn)等，本試驗(yàn)機(jī)選用YL6凸緣聯(lián)軸器，許用轉(zhuǎn)速8000r/min，公稱轉(zhuǎn)矩100T/N此外，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)軸時(shí)還需要充分考慮到機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)和軸套的內(nèi)徑等因素。毫米2，查表得45的許用扭切應(yīng)力為35牛毫米。毫米；T為傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位牛轉(zhuǎn)軸與電機(jī)相連，傳遞電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，它不僅受到彎矩，同時(shí)也承受扭矩，在設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)需要對(duì)工作轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校驗(yàn)。表31 Y290S2型三相異步電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)的需求，在模擬密封環(huán)實(shí)際工況的試驗(yàn)中要求變化載荷為500N5000N，由電動(dòng)機(jī)型號(hào)可得出電動(dòng)機(jī)輸出功率： （31） Pw= Pdηa==式中 Pd 為電動(dòng)機(jī)工作功率 ηa為聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率 Pw為電動(dòng)機(jī)輸出到軸的功率軸的輸出力矩： （32） T= Pw9550/n=14N本機(jī)械密封試驗(yàn)機(jī)是采用電力傳動(dòng)的方式傳動(dòng)的，如圖33，試驗(yàn)機(jī)傳動(dòng)部分主要由電機(jī)、聯(lián)軸器、主軸等組成，由于機(jī)械密封試驗(yàn)時(shí)負(fù)載較小，運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)較平穩(wěn)，因此可以簡(jiǎn)單地使用聯(lián)軸器將電機(jī)軸與主軸直接相連，將電機(jī)的輸出傳遞給主軸，從而帶動(dòng)安裝在主軸上的密封動(dòng)環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。為保證壓力罐頂部有足夠的空腔來(lái)儲(chǔ)存高壓氮?dú)?，壓力罐?nèi)介質(zhì)的液面高度不能超過(guò)放氣螺塞10的位置，同時(shí)介質(zhì)液面也不能太低，必須保證有足夠的介質(zhì)讓機(jī)械密封可以正常的工作。(3)介質(zhì)供應(yīng)部分。電熱片通電后產(chǎn)生熱量，并首先傳遞給其附近的介質(zhì)，通過(guò)介質(zhì)之間的對(duì)流使得各處溫度變得均勻。(2)溫度調(diào)節(jié)部分。 氣體通過(guò)的管道上還有兩個(gè)壓力表3和5。通過(guò)調(diào)整該閥開(kāi)口的大小，可以設(shè)定其出口處氣體壓力的大小，也即壓力罐空腔內(nèi)氣體壓力的大小。當(dāng)壓力罐內(nèi)氣體壓力太大時(shí)，可以通過(guò)壓力罐上的放氣螺塞10釋放出一部分氣體，隨著腔內(nèi)氣體的較少，腔內(nèi)壓力也減小。氮?dú)馄?內(nèi)儲(chǔ)存著高壓液氮，壓力罐6頂部有空腔。為了模擬現(xiàn)場(chǎng)的工況，在試驗(yàn)時(shí)需要讓機(jī)械密封在某一設(shè)定溫度和壓力的介質(zhì)中工作，因此介質(zhì)輸送裝置需要有溫度和壓力的調(diào)節(jié)功能。密封腔13用于安裝不同類型的機(jī)械密封；由氮?dú)馄块_(kāi)關(guān)閥減壓閥4及壓力罐6組成的介質(zhì)供應(yīng)裝置將壓力罐內(nèi)介質(zhì)加溫、加壓，并通過(guò)密封腔上的介質(zhì)入口12將介質(zhì)輸入到密封腔內(nèi)，經(jīng)過(guò)循環(huán)后從介質(zhì)出口11將介質(zhì)回收到壓力罐內(nèi)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供機(jī)械密封工作的動(dòng)力，它是由電機(jī)1聯(lián)軸器1主軸15等組成的。特點(diǎn)：不適合高速密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、徑向尺寸小，用于一般機(jī)械。 受力狀態(tài)好，泄露量小，冷卻與潤(rùn)滑條件好，使用工作范圍廣。(2) 內(nèi)裝式：靜環(huán)裝在壓蓋內(nèi)側(cè)。本論文設(shè)計(jì)試驗(yàn)機(jī)所具備機(jī)械密封主要的特性為: (l) 接觸式：密封面間隙 h=～1微米。泄漏液收集裝置負(fù)責(zé)收集從密封端面處泄漏的介質(zhì)，以滿足機(jī)械密封試驗(yàn)對(duì)泄漏量測(cè)量的要求。(5)介質(zhì)溫度調(diào)節(jié)裝置。該裝置主要負(fù)責(zé)密封腔內(nèi)的工作介質(zhì)的供應(yīng)和循環(huán)；(4)介質(zhì)壓力調(diào)節(jié)保持裝置。密封腔用于安裝機(jī)械密封，對(duì)于不同類型的機(jī)械密封產(chǎn)品，設(shè)計(jì)不同結(jié)構(gòu)的密封腔，以滿足設(shè)備的通用性要求；(2)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)方案根據(jù)機(jī)械密封試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)需求，確定試驗(yàn)機(jī)由試驗(yàn)機(jī)本體和控制測(cè)試系統(tǒng)兩部分組成。根據(jù)拓可公司的要求及其機(jī)械密封的實(shí)際工況，試驗(yàn)機(jī)負(fù)載可調(diào)范圍是50㎏500㎏； (6) 試驗(yàn)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速可調(diào)，以模擬機(jī)械密封在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況。 試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)需求本論文根據(jù)相關(guān)行業(yè)發(fā)展的需要，設(shè)計(jì)了機(jī)械密封試驗(yàn)機(jī)。 圖22第三章 試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)方案確定與主體設(shè)計(jì) 引言機(jī)械密封試驗(yàn)機(jī)是為進(jìn)行機(jī)械密封試驗(yàn)而設(shè)計(jì)的專用測(cè)試設(shè)備，在機(jī)械密封的設(shè)計(jì)、制造、使用及研究工作中都有很重要的作用。靜密封元件最常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作為補(bǔ)償環(huán)的旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)輔助密封，有時(shí)采用兼?zhèn)鋸椥栽δ艿南鹉zO 形圈、聚四氟乙烯V 形圈或金屬波紋管的結(jié)構(gòu)。密封環(huán)由特殊鑄鐵做成，利用特殊工藝對(duì)其表面進(jìn)行處理，保證其有很高的光滑度以及成對(duì)環(huán)接觸面之間的平行，然后通過(guò)線接觸這一特點(diǎn)使密封環(huán)達(dá)到對(duì)液體及氣體的密封功能。本論文根據(jù)拓可公司的要求，綜合研究和分析了其現(xiàn)狀和需要，設(shè)計(jì)了滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械密封試驗(yàn)方法》要求，可以對(duì)多套密封構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，性價(jià)比高的機(jī)械密封試驗(yàn)機(jī)。而且由于機(jī)械密封種類繁多，應(yīng)用的場(chǎng)合不一樣，研究的目的也不同，目前機(jī)械密封試驗(yàn)臺(tái)還主要是有目的、有對(duì)