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1、2011年4月潤滑與密封Apr.2011第36卷第4期LUBRICAT10NENGINEERINGVol_36No.4DOI:10.3969/j.issn.0254—0150.2011.04.016機械振打器不同往復(fù)密封結(jié)構(gòu)功率損耗的分析喻九陽高九陽吳艷陽王成剛徐建民常躍(武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院湖北武漢430073)摘要:提出一種適用于氣化爐機械振打器往復(fù)密封功率損耗計算的方法,利用有限元法對氣化爐機械振打器往復(fù)密封結(jié)構(gòu)的功率損耗進(jìn)行分析,同時搭建密封功率損耗測試平臺,對其進(jìn)行實驗研究。結(jié)果表明:相同條件下,
2、V形溝槽密封結(jié)構(gòu)所造成的功率損耗要大于矩形溝槽密封結(jié)構(gòu),O形圈密封結(jié)構(gòu)較組合圈密封結(jié)構(gòu)的功率損耗要大,因此機械振打器的往復(fù)密封結(jié)構(gòu)選擇組合圈與矩形溝槽配合,可減少功率損耗。關(guān)鍵詞:功率損耗;往復(fù)密封;密封溝槽;O形圈;組合圈中圖分類號:TB42文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0254—0150(2011)4—068—5AnalysisofthePowerLossaboutReciprocatingSealinRappingDeviceYuJiuyangGaoJiuyangWuYanyangWangChenggangXu
3、JianminChangYue(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,WuhanInstituteofTechnology,WuhanHubei430073,China)Abstract:Anewmethodofpowerlosscalculationaboutreciprocatingsealinrappingdevicewasproposed.Thepowerlossofreciprocatingsealwasanalyzedbyusingfiniteelem
4、entmethod,andanexperimentalinvestigationonthepowerlossofreciprocatingsealwascarriedout.TheresultsshowthatthepowerlossofrectanglegrooveislessthanthatofVgroove.a(chǎn)ndthepowerlossofO—ringismorethanthatofcombinedseal—ringstructure.Thepowerlossofrappingdevicecanbere
5、-ducedusingthereciprocatingsealstructureofrectanglegrooveandcombinedseal—ring.Keywords:powerloss;reciprocatingseal;sealinggroove;O—ring;combinedseal—ring機械振打器主要應(yīng)用于氣化爐上解決其換熱面存1計算方法及計算模型在積灰的問題,以期達(dá)到改善傳熱,穩(wěn)定生產(chǎn)的目1.1計算方法的。由于工況的復(fù)雜性,機械振打器必須要滿足在所目前,往復(fù)密封件的密封原理均為依靠密封圈本有
6、工況條件下沒有至大氣側(cè)的泄漏的要求,同時要求身被壓縮后產(chǎn)生的回彈力給密封接觸面一定壓力,進(jìn)通過減少密封面間的功率損耗來提高能量的傳遞效而達(dá)到密封目的。依據(jù)機械振打器的實際工況,密封率,因此選擇功率損耗小的往復(fù)密封結(jié)構(gòu)對于機械振所造成的功率損耗主要是密封件與活塞桿相對運動時打器而言是至關(guān)重要的。目前,密封結(jié)構(gòu)力學(xué)性能理摩擦所造成的,其大小可視為密封面間摩擦力與活塞論分析方面已取得了一定成果,但尚未有學(xué)者對桿運動速度的乘積,因此摩擦功耗可按下面的公式進(jìn)不同往復(fù)密封結(jié)構(gòu)所造成的功率損耗進(jìn)行過對比分行計算:析。本文作者
7、依據(jù)機械振打器的實際工況,提出了一P=Flu(1)種適用于機械振打器往復(fù)密封功率損耗計算的方法,式中:為密封面間摩擦力;“為活塞桿移動速度。并利用有限元和實驗的方法研究了常用往復(fù)密封結(jié)構(gòu)由于密封接觸面間接觸應(yīng)力的分布并不均勻,因中密封溝槽的形式、密封件的結(jié)構(gòu)與功率損耗之間關(guān)此在計算密封面間的摩擦力時,可取密封面間平均接系,為其性能的進(jìn)一步優(yōu)化提供了參考依據(jù)。觸應(yīng)力進(jìn)行計算,如下式所示:Ff=fp,rrdb(2){專利項目:ZL2005l0018677.9,式中:.廠為密封面間摩擦因數(shù);d為活塞桿直徑;b為收稿日
8、期:2010—10—12接觸區(qū)寬度;P為平均接觸應(yīng)力,其中P及b可通作者簡介:喻九陽(1962一),男,教授,從事化工煉油結(jié)構(gòu)、過有限元法計算得到。強度及換熱設(shè)備的教學(xué)與研究工作.E—mail:sunforever1985@最后,將式(1),(2)合并,得機械振打器往163.con.復(fù)密封功率損耗的計算式:通訊作者:吳艷陽(1974一),男,講師,從事壓力容器及管道的優(yōu)化設(shè)計工作.P=