基于Proe的机械密封参数化建模及其改进探究

基于 Proe 的机械密封参数化建模及其改进探究本论文讨论对象为美国福斯的 5 级离心泵，因此利用Proe 专业三维造型软件对福斯 5 级离心泵的机械密封进行参数化设计，并且进行虚拟的自动化装配，可以在三维模型的基础上直观地了解机械密封的结构组成，具体分析机械密封的易渗漏部位。一、机械密封的结构和工艺分析机械密封的构成及材料的选择。机械密封结构种类繁多，机械密封主要部件的结构组成如下。1. 静环。静环是不能做轴向移动的密封环，一般固定在压盖上不随轴旋转；在另一些结构中静环也可能是固定在轴套上而随着轴一起旋转的密封环，但不能做轴向移动，也不与弹簧连接。通常静环充当摩擦副中的软环，为了在运行中长期不破坏硬环的平直度和光洁度，要求静环材料的硬度小于动环材料的硬度，而且静环材料还应有自润滑性或具有在端面间保持润滑液膜的表面性能。常用的静环材料有石墨、青铜、四氟乙烯等，特别情况下还可采纳 YG合金或陶瓷。2. 动环。动环就是可以做轴向移动的密封环。在弹簧力的作用下，动环与静环贴紧形成一对滑动摩擦的密封端面。在密封断面逐渐磨耗的过程中，动环及时地做轴向移动，始终与静环贴紧，并随着轴一起旋转。3. 压盖。压盖是密封室的端盖，在另一些结构中，压盖也可能兼作弹簧座。压盖上设有冲洗液输入孔，当被密封介质温度太高而为摩擦副所不允许，则由输油主泵引来一股低温的、不含杂质的介质由冲洗孔经压盖注入密封室内，于是机械密封装置就只与注入的冲洗液接触，实际上变成对冲洗液密封了，这就改善了机械密封的工作条件。冲洗液在一级叶轮出口压力的作用下，源源不断地以适当小流量注入密封室并沿着轴向流进泵腔内，混进被输送的介质从泵的出口输出。由于冲洗液就是输油主泵的输送介质，所以不存在影响成品油品质的问题。在冲洗的过程中，整个摩擦副也得到了冷却。压盖上还设有 3 个互为 120°的泄漏检测孔，位于静环安装位置下面的阶梯孔的侧面，当摩擦副受到破坏时，被密封的介质在泵内液体高压作用下会逐渐渗透摩擦端面，并顺着静环内壁流出泵体，此时泄漏检测孔就会收集这些泄漏的介质在与之相连的泄漏检测压力表中显示泄漏压力，供值班人员观察是否泄漏超高。4. 弹性元件。为了使动环紧贴在静环上，必须有弹性元件对动环施加轴向推力，本机械密封的弹性元件采纳几个小直径的螺旋弹簧。为了带动动环与弹簧支座一起绕轴旋转，弹簧支座上还设有 3 个防转销，互为 120°。5. 密封圈。动...