针对双浮动密封橡胶O形圈接触过程应力的变化,建立双浮动密封二维轴对称非线性接触模型;利用有限元方法对O形圈进行应力计算,分析O形圈在不同压缩率、不同浮封座和浮动环的斜面角度及不同摩擦因数下的应力变化情况。结果表明:橡胶O形圈各应力最大值随压缩率的增加呈线性增大,O形圈内高应力分布区域随压缩率的增加而增大,并由接触部位附近向其中间位置扩散;摩擦因数对O形圈各应力影响很小,而浮封座和浮动环的斜面角度对O形圈等效应力和接触压力影响较大;随着浮封座斜面角的增加,等效应力总体趋于减小,接触压力先减小后缓慢增加,而剪切应力整体变化较小;随着浮动环斜面角的增加,等效应力、接触压力呈递增趋势,剪切应力曲线上下波动,但整体变化不明显。确定双浮动密封浮封座和浮动环斜面角度最优值,为双浮动密封结构设计提供了指导。

针对多相介质泵用机械密封运行特点,为避免介质含气量大范围波动而影响密封端面润滑膜的稳定性,开展高压双端面机械密封结构和端面槽型设计,通过变形校核证明结构设计合理。建立密封端面深槽流体润滑模型,采用数值计算方法进行求解,分析不同开槽面积比的圆弧型槽的端面泄漏量、开启力等主要密封性能随工况参数的变化规律。结果表明:高压状态下,密封端面开深槽能有效改善端面润滑状态;端面泄漏量和开启力随着开槽面积比的增大而变大,同时压力越大,端面泄漏量和开启力也越大,但转速对端面泄漏量和开启力的影响不大。对设计的密封进行台架性能试验验证,获得的密封端面泄漏量变化规律与数值计算结果趋势保持一致。

介绍了机械密封行业现状,分析了目前存在的主要问题,提出了行业“十四五”发展思路,并给出了相应的实施措施和政策建议。

利用有限元分析软件ANSYS，采用整体法计算了端面弧形浅槽机械密封的温度场，并在温度场的基础上利用ANSYS生死单元技术分析了其力热耦合变形。研究表明，端面弧形浅槽机械密封较普通机械密封能有效降低密封端面温度及变形锥度值，使密封性能明显改善。

分析了制冷剂反应釜用机械密封失效原因,结合具体工况及经济成本,开发出一套深槽干式气体密封,并应用FLUENT、ANSYS等软件对其端面槽型等参数进行了优化,在应用中取得了较为满意的结果,为类似工况机械密封改造提供了一个可行的方案。

以端面开有直线深槽的镶嵌式密封结构为分析对象，建立了密封环与润滑液膜间的流固力耦合模型，采用有限差分和有限元法分别求解润滑方程和变形方程，研究了密封压力和转速对润滑液膜的影响规律，分析了操作参数对密封性能的影响。研究结果表明，由于直线深槽作用，密封端面形成了一定的波度和锥度，波度随着压力的升高而变大，但锥度增幅不是很明显，而对波度的变化影响较大。密封端面的波度和锥度随转速的变化不大。密封压力升高时，密封端面间的泄漏率增大，摩擦系数相应地减小；密封转速增大时，密封端面间的泄漏率变化不是很明显，而摩擦系数相应的增大。

针对输送高温气体介质的大轴径风机所采用的液体润滑双端面机械密封开展热力耦合分析研究,具有重要的工程实际意义。将动静密封环视为一体并采用参数化扫描功能对密封结构参数进行优化分析。研究表明:在高温、低压工况下,高温介质热传导对介质侧密封温度场的影响占主导;对介质侧的密封结构设计,不仅要从减少端面产热的角度出发,而且要对密封环进行有效地冷却降温。

针对高温介质用双端面机械密封,采用有限元分析方法计算了在设计条件下,水作为冲洗介质时,高温侧密封环的温度场及其变化规律,采用理论手段验证了设计的有效性;在相同工作条件下,比较了分别采用水和油作为冲洗介质时,密封端面运行温度的高低。

该文通过对某型高压海水泵机械密封失效机理的分析,优化设计出了符合其实际运行工况的机械密封产品。该机械密封产品在高压海水泵上的长周期可靠运行,为正常的生产活动提供了保证,也进一步证明了设计的合理性。

该文分析研究了机械密封在安装使用过程中可能出现的问题，以及这些问题造成机械密封失效的原因和机理。提出了机械密封的正确安装方法及措施，使机械密封各泄漏点都保持正常的密封性能，为其长周期的可靠运行提供了保证。