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摘 要

机械密封是一种轴封防介质泄漏装置，常见于我们生产生活中的各个角落，尤其在工业设备中处于极为重要的地位，其密封能力决定着一个设备一家公司甚至一个行业的发展，这一点尤其在石油化工等行业有着重要体现。随着工业的日益发展，传统的机械密封已经远远跟不上其发展步伐，加快改善机械密封性能成为了近几年研究热点。磁流体润滑非接触式机械密封是最近几年来密封行业的一个研究热点，有着广泛的应用。经过参考近几年来的中外相关学术文献^[1-8]，本论文结合目前机械密封中存在的诸多问题以及密封技术的未来发展前景，决定设计一种新型卧式磁流体润滑机械密封试验机。首先是根据磁流体润滑密封的特点制订了试验机设计方案,并进一步细化了试验机整个系统的组成，其次是设计适合试验机装置，包括零部件的选取及校核，最后设计实验装置的测控系统，并改进了目前的磁场发生器结构特点，进一步优化使其适用于磁流体润滑非接触式密封系统，利用磁流体介质来对试验机进行密封系统研究，便于研究者进一步改善机械设备的密封性能，提高密封寿命。

关键词：机械密封 流体动压 试验机 磁场发生器

Design of Mechanical Dynamic Testing Machine for Hydrodynamic Lubrication

Abstract

Mechanical seal is a kind of shaft seal anti-medium leakage device, common in our production and life in every corner, especially in industrial equipment in a very important position, its sealing ability determines a device company or even an industry development, this point Especially in the petrochemical and other industries have an important manifestation. With the development of industry, the traditional mechanical seal has been far behind its pace of development, to speed up the improvement of mechanical seal performance has become a hot topic in recent years. Magnetic fluid lubrication Non-contact mechanical seal is a research hot industry in recent years, has a wide range of applications. Based on the relevant academic literature in recent years, this paper has decided to design a new type of horizontal magnetic fluid lubrication mechanical seal test machine in combination with many problems existing in mechanical seal and the future development of sealing technology. First of all, according to the characteristics of magnetic fluid lubrication seal developed a test machine design, and further refine the composition of the entire system of the test machine, followed by the design suitable for testing machine equipment, including the selection and verification of parts, the final design of the experimental device Measurement and control system, and improved the current structure of the magnetic field generator characteristics, and further optimized to make it suitable for magnetic fluid lubrication non-contact sealing system, the use of magnetic fluid media to seal the system testing system to facilitate the researchers to further improve the mechanical equipment Sealing performance, improve the sealing life.

Key words: Mechanical seal; Hydrodynamic pressure; Testing machine; Magnetic field generator

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题的背景及其意义 1

1.2 国内外机械密封发展状况 3

1.3 我国机械密封发展的机遇与挑战 3

1.3.1 机械密封行业发展机遇 4

1.3.2 机械密封行业存在的问题 4

1.4 本章小结 4

第二章 磁流体润滑非接触式机械密封试验方案设计 5

2.1 磁流体润滑机械密封试验机设计要求 5

2.2 磁流体润滑机械密封试验机方案确定 5

2.3 磁流体润滑机械密封试验机结构及工作原理 6

2.4 本章小结 7

第三章 磁流体润滑非接触式机械密封试验装置的结构设计 8

3.1 动力传动部分结构设计 8

3.1.1 电机选型 8

3.1.2 旋转轴的设计与校核 9

3.1.3 联轴器的选型 12

3.1.4 轴承的选型 13

3.2 密封件部分结构设计 13

3.2.1 密封环的设计及材料选择 13

3.2.2 O型密封圈的选型 15

3.3 密封腔部分设计 16

3.4 润滑介质供给装置设计 17

3.5 本章小结 18

第四章 磁流体润滑非接触式机械密封试验装置的测控系统的设计 19

4.1 主轴转速控制系统 19

4.2 摩擦扭矩测试系统 19

4.3 密封腔温度压力测试系统 20

4.4 磁场发生器控制系统 20

4.5 计算机控制系统 21

4.6 本章小结 22

第五章 产品经济核算 23

5.1 经济核算 23

5.2 本章小结 24

第六章 总结 25

致谢 26

参考文献 27

第一章 绪论

1.1 课题的背景及其意义

机械密封零件是我们生活中特别是在一些生产型企业中常见的设备。它对机器能够正常运转的重要性不言而喻，一旦密封不合格，不仅仅对机器本身造成泄漏无法进行生产，同样也会牵连着各个环节的工序能否正常进行^[9]。因此此课题的研究就是在源头即密封性方面来更好的避免由密封性差带来的影响。动机械密封是一种应用旋转轴进行密封防介质泄漏的零件，如图1-1所示。东西虽小，但作用极大。

图1-1 机械密封

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