【摘 要】
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螺杆真空泵的主轴动密封使用较多的为机械密封,但实际运行过程中,排气端密封组件处于高温环境下工作,使得机械密封会出现热裂失效、摩擦副的干运转等一系列问题,从而严重影响了密封件的使用寿命.本文以螺杆真空泵轴端的动密封结构为研究对象,采用表面织构技术对排气端机械密封进行了优化,依据流体力学等相关理论建立了不同微结构机械密封的润滑理论分析模型,得到了动密封润滑流体的动力特性与油膜厚度的变化规律,分析研究了
【机 构】
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合肥工业大学真空科技与装备研究所,安徽合肥,230009 淄博市螺杆真空泵工程中心,山东淄博,25
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螺杆真空泵的主轴动密封使用较多的为机械密封,但实际运行过程中,排气端密封组件处于高温环境下工作,使得机械密封会出现热裂失效、摩擦副的干运转等一系列问题,从而严重影响了密封件的使用寿命.本文以螺杆真空泵轴端的动密封结构为研究对象,采用表面织构技术对排气端机械密封进行了优化,依据流体力学等相关理论建立了不同微结构机械密封的润滑理论分析模型,得到了动密封润滑流体的动力特性与油膜厚度的变化规律,分析研究了端面微孔密度、孔深等织构参数对不同机械密封摩擦特性和密封性能的影响,结果显示方形微孔机械密封与圆柱形微孔机械密封两者的密封性能随着织构参数变化的整体趋势相差不大；随着微孔密度的增加,摩擦力矩与端面温升皆呈现出先急剧减小后变化不大的趋势,泄漏量则先增加后减小；在相同的微孔密度下随着微孔深径比(孔深与边长之比)的增加,摩擦力矩与端面温升也呈现出先急剧减小后变化不大的趋势,泄漏量则随之先急剧增加后趋势变缓；而在微孔深度与密度等参数一定时,方形微孔机械密封其产生的摩擦力矩和端面温升皆略小于圆柱形微孔机械密封,但同时其泄漏量也远远大于圆柱形微孔机械密封的泄漏量,对于本文所研究的180L/s 的螺杆真空泵排气端机械密封,微孔密度为20％、深径比(孔深与边长之比)为0.2 的方形微孔机械密封其摩擦力矩相对于圆柱形微孔机械密封降低了0.19N.m,端面温升降低了约1.28℃,但与此同时所产生的泄漏量也增加了10.95mm3/s,此时选择圆柱形微孔机械密封更符合实际要求.
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