机械密封试验台设计答辩ppt

1、小型多功能机械密封试验台设计,答辩人:周一波,目 录,一 、课题简介与研究目的 二 、论文内容概述 三 、机械密封试验台的总体设计 四 、密封试验台测试系统的设计 五 、课题展望,一 课题简介与研究目的,(一) 机械密封试验台的概念 (二)机械密封试验台的试验分类 (三)课题研究目的和要求,(一) 机械密封试验台 机械密封试验台是进行机械密封试验的专用设备，它是利用机械工程、材料科学、流体力学、测试和信息科学等先进技术设计制造的测试机械密封特性的设备。,(二) 机械密封试验台的试验分类 机械密封试验的试验类型主要有型式试验、出厂试验和研究型试验等。 1)型式试验:是设计的新产品为验证其设计结构

2、和功能的正确性和合理性而进行的试验; 2)出厂试验:是生产厂家为检验一批产品质量性能为目的的抽样试验; 3)研究型试验:目的通常是以研究机械密封失效的原因、找到某机械密封最佳性能条件为目的的试验，具体表现在服务于理论研究、产品开发和工程应用。,(三) 课题研究背景和要求 鉴于目前现有的机械密封试验平台较为庞大，其功能单一、改造余地小，改造所需成本大等，不能满足机械密封科学研究的需求，所以有必要研究开发一种小型多功能机械密封试验平台，要求该试验平台具有高运转稳定性（振动小），多功能性（密封性能试验、磨损试验、多密封介质试验等，稳定运转试验和瞬态启停过程试验），操作维护简便（密封试件安装拆卸方便）

3、，多性能参数（摩擦扭矩、端面膜厚、承载力、端面温度等）测量，改造余地大，改造费用小等特点。,二 论文内容概述,对于本试验台的设计要求，本论文主要先从总体上介绍机械密封试验台的设计要求，然后阐述一下密封试验台的整体布局，接着重点介绍下试验台中各个零件的功用及其附图，在给读者有一个比较全面的介绍后，便开始对试验台中的某些重点零件进行计算校合，校合完后再对试验台的测试系统进行比较详尽的描述，这其中会对本试验中会用到的几个传感器进行较详细的介绍，最后对本论文进行结尾并对试验台前景进行展望或设想。,三 机械密封试验台的总体设计,(一) 试验台设计简介 (二) 机械密封试验台的整体布局 (三) 机械密封试

4、验台零件介绍,(一) 试验台设计简介 1.结构设计部分 1)密封实验台具备进行常规的机械密封试验能力（包括平衡型号和非平衡型机械密封实验）; 2)设计滑轨,这样装置便具有较好的可拆卸性能; 3)设计液压系统。 2.传感设计部分 1）具备端面温度的测试功能； 2）具备端面膜厚的测试功能； 3）具备端面膜压的测试功能； 4）混合力传感器的设计选用。,(二) 机械密封试验台的整体布局 试验台自右往左依次为电机、联轴器、轴承箱体、左右轴承压盖、机械密封试验的中心部分：动密封接触面、固定密封箱体部分、混合力传感器、拉杆、波纹管以及后支座。如下图1.,1-后支座 2-波纹管 3-拉杆 4-支座 5-滑轨

5、6-混合力传感器 7-固定密封箱体 8-静环密封圈 9-动环密封圈 10-轴承压盖 11-轴承箱 12-圆锥滚子轴承13-主轴 14-联轴器 15-电机 16-底板 图1.机械密封试验台总装配图,(三)机械密封试验台零件介绍 试验台所用的零件分为标准件和非标准件。 标准件： 1）电机的选用：本试验需用调速电机，要求具有高效、小型、轻量化等优点。本试验台的电机选择用为YCTD系列电磁调速电动机，型号为YCTD200-4B，功率为22kW，调速范围为1002920r/min。 2）联轴器的选用：要求工作稳定可靠，具有良好的减振和缓冲性能；具有较大的轴向、径向和角向补偿能力；承载能力大，使用寿命长，

6、安全可靠；选用MLS6型梅花型弹性联轴器,3）轴承的选用：由于轴承同时承受径向和轴向载荷的作用，且轴向载荷偏大，所以选用圆锥滚子轴承，可选用轴承型号为32314,非标准件： 1）轴承箱 主要作用有： a.固定轴承的运转和让轴承保持润滑状态; b. 起到固定及密封作用。设计简图如图2.,图2.轴承箱,2）左右轴承压盖 主要作用： 轴承外圈的轴向定位； 防尘和密封:除它本身可以防尘和密封外，它常和密封件相配合以达到密封的作用。,图3.左右轴承压盖,3) 静环端固定装置 该装置主要包括静环密封腔、静环密封腔支框和静环密封腔支杆三个部分，其中静环密封腔通过两个孔螺纹结构与液压系统相配合使用，作用为为试

7、验台进行机械密封试验时提供液压介质。 静环密封腔如图4所示,图4.静环密封腔,静环密封腔支框和静环密封腔支杆的作用主要为对静环密封腔起固定作用，防止发生径向或轴向偏移，以保证试验台运行期间动静环之间的精确配合。 设计简图分别如图5和图6所示,图5. 静环密封腔支框,图6. 静环密封腔支杆,4) 支座及滑轨的设计及作用 支座的作用主要为固定，包括对混合力传感器的固定以及后面的拉杆的固定 整个支座置于滑轨之上，支座通过滑轨而进行轴向的滑移，以便于机械密封试验对象的拆卸和安装，利于提高整个装置的机动性能 。支座及滑轨简图分如图7及图8。,图7. 支座,图8. 滑轨,5) 拉杆的作用及设计 拉杆安装于

8、波纹管与静密封间。 作用有如下两个：a.可以减少支座上波纹管的偏差；b.当拉杆移走以后，整个静设备部分都会移向波纹管，这样便可以改变箱体内的密封装置。,图9. 拉杆,6）后支座的作用及设计 顾名思义，作用主要为支撑和固定的作用。设计简图如图10。,图10. 后支座,四 密封试验台测试系统的设计,（一）测试仪器简介 （二）传感器 （三）端面温度的测量 （四）端面膜厚的测量 （五）混合测力传感器,（一）测试仪器简介 测试系统，主要体现在传感器的设计及安装上面，该系统是掌握机械密封性能和故障检测的重要依据，因此要求系统性能稳定、操作简单实用、具有抗干扰性、精确可靠、交互性好以及技术成熟先进。 测试仪

9、器一般由信号检出器件和信号处理两部分组成。能感应被测量的变化并将其转换为其它物理量变化的器件就是传感器。,（二）传感器 1.定义：传感器是指能够感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用于输出信号的器件或装置，其通常由敏感元件和转换元件组成。 2.传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成，组成图见图11：,敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。 转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参数量。 转换电路：上述电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。,图11 传感器组成框图,（三）端面温度的测量 测量方法主要有：热电阻法、热电偶法

10、和非接触红外测量法。此处采用热电偶温度传感器，安装时可直接在静环外开孔，然后置入该传感器。 传感器的选择为STTT-F系列，型号为：STTT-F-AT-B1-F2-L1500-PI-T6-WO-SO。,（四）端面膜厚的测量 膜厚的测量方法主要有电容法与电涡流法两种。 此处选用电涡流法，因为电涡流的优点明显，具有线性范围大、灵敏度高、动态响应好、结构简单、尺寸小、可实现非接触测量等优点，特别是传感器不受其流体的影响，比较适合机械密封端面流体膜厚的测量。 本试验中选用的电涡流传感器产品型号为美国本特利BENTLY，产品规格为3500系列。,（五）混合测力传感器 该传感器为由Hottinger Badlwin Messtechnik(HBM)所特别设计的，可用来测量所有应用于密封结合面的常规受力，和由密封面旋转而引起的扭矩，可以测量最高达5kN的闭合力和最高达16Nm的扭矩。 安装时可直接安装箱体的固定面上的，这样便可以避免寄生的外力，比如轴承摩擦力 。选用的力传感器型号为T22传感器。,五 课题展望,机械密封试验平台在用于检测不同的密封参数对机械密封使用性能的影响方面的有着显著成效，所以在以后的机械密封行业将会发挥着越来越重要并广泛的运用