高压旋转接头机械密封结构设计_何燕

2011年7月第36卷第7期

DOI:10.3969/j.issn.0254-0150.2011.07.027

润滑与密封

LUBRICATIONENGINEERINGJuly2011Vol.36No.7

高压旋转接头机械密封结构设计

檿檿檿檿檿檿

1

湖南株洲412000)

(湖南铁路科技职业技术学院机械工程系

檿檿檿檿檿檿

摘要:根据旋转接头使用工况,设计其机械密封结构,从理论上计算机械密封的轴向载荷、弹簧比压、端面比压和密封件过盈装配的过盈量公差范围。通过有限元分析验证过盈量设计计算的正确性和机械密封结构件设计的正确性,密封件结构强度满足设计要求。通过对旋转接头机械密封件的耐压和运转性能试验,验证机械密封结构设计的正确合理性,并能满足实际使用要求。

关键词:机械密封;端面比压;过盈装配;压力试验;泄漏量中图分类号:TB42

文献标识码:B

文章编号:0254-0150(2011)7-108-4

MechanicalSealStructureDesignofHighPressureRotatingUnion

HeYan

(DepartmentofMechanicalEngineering,HunanRailwayCollegeofScience

andTechnology,ZhuzhouHunan412000,China)

Abstract:Themechanicalsealstructureofrotatingunionwasdesignedbasedonrotatingunionoperatingconditions.

Theaxialload,springspecificpressure,end-facespecificpressureofmechanicalseal,thevalueofinterferencefittolerancerangeofsealpartswerecalculatedintheoretically.Thedesignvalueofinterferencefittoleranceandthedesignedmechani-calsealstructurewereverifiedthroughthefiniteelementanalysis.Resultshowsthatthestrengthofsealstructuremeetsthedesignrequirements.Thetestresultsofthepressuretestandoperatingtestoftherotatingunionmechanicalsealverifiedtherationalityofthedesignedmechanicalsealstructure.

facespecificpressure;interferenceassemble;pressuretest;leakageKeywords:mechanicalseal;end-随着我国对风电扶持力度的不断加大,风电相关

产业遇到了前所未有的发展机遇。风能液压控制系统用于对风力发电机的桨距系统、刹车系统和偏航系统进行精确控制。大量的旋转接头用于风电液压系统中,为转动的液压设备供油。由于液压系统供油装置的系统压力为14~16MPa,因此要求旋转接头在16MPa的压力下能够安全可靠地工作。旋转接头的关键密封件是机械密封,如何合理地设计机械密封结构、端面比压和过盈装配过盈量是确保旋转接头安全可靠运行的关键。

本文作者通过对端面比压的理论计算和基于有限元软件对过盈装配量的计算,设计了一种旋转接头机械密封结构,并通过了性能测试试验,达到了设计要求又满足了使用性能。

旋转接头结构

2

收稿日期:2011-02-15

作者简介:何燕(1976—),女,讲师,研究方向为机械制造技mail:zuqiu2000@http://www.51wendang.com.术.E-图1旋转接头结构图

Fig1Structureofrotatingunion

旋转接头结构如图1所示,主要由壳体、机械密封组件、转轴和密封件等组成。静环材料为WC硬质合金,动环材料为SiC陶瓷,设计压力为16MPa

高压旋转接头机械密封结构设计_何燕

机械密封端面比压计算机械密封组件轴向力计算

2.1

旋转接头轴向载荷主要是液压油对静环支座的作用力和弹簧对静环支座的弹性力,由于弹性力较小,

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