密封效果（精选10篇）
密封效果 篇1
所谓往复式压缩机,是指借用一些特殊的手段来实现对气体的压缩,改变了这些气体原有的容积,在诸多领域中应用广泛,如在石化装置中,只有在氢气压力得到提高时,才能更好的满足不同工艺的不同需求,而该压缩机就很好的实现了这点。其他复合机器也是按照这种原理进行工作的。往复式氢气压缩机由于结构和成分比较特殊,所以在使用时需要注意以下几点:首先,由于该压缩机的组成成分为易燃易爆的气体,比如氢气和烃类的混合气体,所以在使用时需要严加小心;其次,只有进行多级压缩,才能有效降低进出口之间较大的压差和排气压力,最终达到最大的压缩比;最后,压缩机出口处对温度的要求比较高,实践证明,当其温度保持在135℃范围内时,工作状态最佳。
与一般的石油气不同,在压缩氢气时其容积效率往往比较低,比如,同空气相比较,氢气具有较大的滑移位数,所以在进行压缩时,如果活塞环部位密封性较差,氢气是非常容易泄露的,此时,整个石化装置的温度就有所升高,相应的对氢气容积的压缩效率也就降低。
1密封故障分析
本文提到的往复式氢气压缩机在密封性能方面存在以下几点故障:
1.1在该填料装置中,由于填料盒室密封面或者定位杆存在一定的疏漏,所以导致部分高压氢气会沿其发生渗漏,当其偏离氢气线流入氮气线路时,氮气室由于气体容积增大所以气体压力也会显著提高,不仅阻碍了装置的正常工作而且也带来了一定的安全隐患。
1.2尽管赫尔碧格生产的产品在定位杆方面进行了改进,力求通过增加O型圈来缓解氢气的渗漏问题,但是实际效果表明,并没有十分明显的效果,更重要的是它还产生了新的问题:同其他产品相比,该设备填料的密封性容易受多种因素的影响,稳定性较差。其中,温度是制约其渗漏程度的主要因素,可以通过衡量室温和填料放空管之间的温度关系,掌握填料的泄漏情况。当室温较低时,如果填料放空管内的温度也比较低,说明有少量氢气发生了泄漏;当室内温度较高时,如果填料室内的温度较高,证明大量氢气发生了泄漏。
2深入探究故障原因
基于以上情况,在对故障问题进行多次的分析后得出了以下的结论:
2.1当填料室内的温度降低时,会对密封环的结构产生一定的影响,密封环摩擦生出的热量并不能立即散去,所以该室内的温度比较高,此时氢气最容易发生泄漏。这反映在实际的设备中就是,在前两组盒室内密封环不仅受热变色,而且被固定在盒室内,一旦其无法自由的浮动,那么就会直接造成氢气发生泄漏。
2.2在各个盒室内,对每个密封面间的光洁度、平行度等都具有严格的限制,只有这样,其密封性能才能得有所保证。比如,控制光洁度在0.2-0.4μm,而平面平行度只需要保持在0.05mm等。在进行各个盒室的安装时,各密封面之间不能存在任何杂质,如沙粒或者灰土垫等,这些因素也在很大程度上影响了密封性能。
3密封改进措施
由于抢修时间有限,所以没有充足的时间将旧填料盒组送到专门的公司进行修复,所以通常需要工人在现场进行故障维修。
3.1根据原有的装配顺序,采用手工对研磨的方法处理两密封面,不仅改善了表面的光洁度,而且其接触面积也明显得到改善。对于旧填料盒来说,其承受的打压压力最大为0.2Mpa,而经过长时间的研究后,我们将其压力提高到了0.8Mpa,达到了出厂的标准,而且还能保证在半个小时内其压力值恒定。
3.2对填料盒室中的密封环组件来说,一方面当在其原有间隙的基础上增加0.15mm时,即使密封环组件的温度远高于设计的温度,其也能实现自由的浮动,进而使得密封效果有了一定的保证;其次,也可以采用在填料盒室内添加自制的密封垫片的方法,这对增大轴向间隙和密封性能都有促进作用。
3.3根据强制对流换热的原理,在填料室内安装两个冷却氮气线路装置,可以改善填料腔体温度过高的现象。
4改进效果探究
事实证明,在采用以上改进措施后,往复式氢气压缩机密封性能得到了显著地改善,被控制在了可控范围内,相应的使用寿命也延长了。在改进运行后的几个月内,其泄漏量由原有的极不稳定转变成了现有的基本稳定,实现了质的飞跃;其次,采用这种改进方法后,在检修时间和维修费用方面都有所改善,降低了氢气泄漏和设备出现故障的概率,从根本上保证了设备的运行效率。
5结语
综上所述,加氢装置在往复式氢气压缩机中扮演中重要的角色,当其发生泄漏将会对装置的运行和人身安全造成一定的威胁。所以在出现故障时,要根据现场情况结合压缩机的工作原理进行深入的分析,改善设备稳定性能,使得压缩机更好的服务于各个领域。
参考文献
[1]潘晓毅,唐富军.往复式氢气压缩机密封改进及效果初探[J].中国新技术新产品,2013,02:162.
[2]王麦见,吴非,鲁来勇.往复式氢气压缩机故障分析及解决措施[J].广东化工,2012,12:217.
[3]杨成炯,肖忠臣.往复式氢气压缩机的工艺调节[J].压缩机技术,2012,03:12-14.
密封效果 篇2
对于要工作的人来说，任何工作中可能用到的知识都要努力去学习，以便为工作服务，密封技术在压力容器制造业中用处，随时都会用到，经过近半年的学习，总结出以下几点学习方法：
一、做好课前预习。
课前预习是学习的前提，既提高了自学能力，又为学习新知识做好铺垫。能够看懂的可以记下来，遇到不懂的地方作做好标记，老师讲解时自己心里就有了底，会对自己看不懂地方特别用心，更好地学习新知识。
二、认真听讲，做好笔记
每一课程都是一个有机整体，其知识结构是层层相接的，它们之间有着非常紧密的联系。认真听讲是学习的关键一步。老师讲完一节后及时在课本上勾画出重点、难点、知识点课下认真整理，做好笔记，一方面对所学知识更好地记忆，另一方面还可作为以后的习题集，我认为是一种有效的学习方法。
三、独立完成作业
每学一节都有与之相关的一些知识点需要我们掌握，老师就将本节的知识容易在考试中以种题型展示出来，精心设计成习题，让我们做作业。一方面老师通过学生作业了解学生掌握本节知识的程度，更重要的是学生通过独立完成作业，掌握本节的知识结构，题型示例。
四、及时复习，巩固知识
人的大脑对知识的认知是逐步深入的，因此要及时复习学过的知
识。这样做不仅可以巩固已有的知识，同时也便于预习即将学的知识，所谓温故而知新。
五、正确的学习方法
机械密封选型设计 篇3
关键词：机械密封 动环 静止环 弹力补偿机构 材料
1、前言
俄籍“索罗斯船”今年到船厂进行正常的坞上维修工作，其中的一项工作就是为船上辅机带消防泵更换机械密封。在这里我想讲的就是选型设计机械密封时遇到的问题，避免以后维修同类型产品减少错误。
2、机械密封
2.1 机械密封定义[1]
机械密封是一种旋转机械的油封装置，比如离心泵、离心机、和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄露，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄露，因此必须有一个阻止泄露的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以当今世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封，在國家有关标准中是这样定义的：“由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。”
2.2 机械密封的组成：
2.1.1 主要部件：动环和静止环。
2.1.2 辅助密封件：密封圈（有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡胶O型圈等
2.1.3 弹力补偿机构：弹簧、推环。
2.1.4 传动件：弹箕座及键或各种螺钉。
3、设计思路
如果泵的机械密封磨损，通常的解决办法是购买相同型号的产品，而这次需要更换的机械密封属于丹麦制造，国内没有现货，而且供货周期长，价格昂贵，所以船方委托船厂负责测绘设计。由于机械密封磨损严重，无法测定它的具体参数，只能根据机械密封的工作原理重新设计内部的结构。
3.1选用材料[2]
以本次为例，本产品属于消防泵，工作介质为海水，常用的材料有：
3.1.1 常温下动环材料为碳化钨，1Cr13堆焊钴铬钨，铸铁；静止环材料为浸树脂石墨，碳化钨，金
属陶瓷。密封材料最常用的橡胶，除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨、聚四氟乙烯以及各种密封胶等
3.1.2 过热水100度；动环材料为碳化钨，1Cr13堆焊钴铬钨，铸铁；静止环材料为浸树脂石墨，碳
化钨，金属陶瓷。所以这次动环材料选用的是碳化钨，静止环选用石墨，辅助密封材料选用的是聚四氟乙烯，弹簧座、推环、卡环、螺钉、弹簧为不锈钢材料，配合环为硬质合金。
3.2 机械密封的工作原理
靠弹性元件和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面上产生一适当的压紧力使两个光洁、平直的端面紧密贴合；端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。这层膜具有液体动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。两端面之所以必须高度光洁平直是为了给端面创造完美贴合和使比压均匀的条件，这是相对旋转密封。
3.3 设计施工
以这次为例，首先准确测绘配合环的外形尺寸，因为配合环是需要安装在泵体内的，而泵体尺寸不变。配合环和静止环的内径要大于轴的外径，如果太小就会造成轴在旋转式与静止环或配合环接触，转动阻力增大，容易烧毁电机。
通过螺钉将弹簧座固定在轴上，将静止环镶在配合环内并安装在消防泵体上 。当轴转动时，带动了弹簧座、弹簧压板、动环等零件一起转动，由于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上。轴旋转时，动环与轴一起旋转，而静环则固定在座架上静止不动，这样动环与静环相接触的环形密封面阻止了介质的泄漏，如下图，安装结构如图所示。
4、总结
文中的范例比较特殊，通过翻阅资料了解机械密封工作原理，若以后遇到机械密封磨损需要制作，也可
根据其中的原理准确快速的进行测绘及设计，减少生产成本。机械密封如果可以购买的话，还是推荐买对应型号的，也查阅手册找到替代产品
参考文献：
[1]成大先.机械设计手册（第3卷）[M].化学工业出版社，2007年11月第5版
密封效果 篇4
关键词：往复式氢气压缩机,密封,效果
1 故障描述
(1) 由沈阳压缩机股份公司生产的填料经常出现高压氢气窜入氮气线, 导致氮气压力升高, 严重影响安全运行。机构如图1所示:
高压氢气会顺着填料盒室密封面之间漏到氮气入口或从定位杆处漏出。
(2) 更换赫尔碧格生产的产品后, 它在定位杆之间加O型圈, 但还是不能彻底解决氢气窜入氮气线问题, 同时带来新问题, 填料密封性能极不稳定。温度高时 (室温27~30℃) 填料放空管温度能达到60~65℃, 证明填料泄露已严重, 温度低时泄漏量又变小, 其结构如图2所示:
2 故障原因分析
经过多次检修及对运行情况的观察、采集数据综合分析原因如下:
(1) 填料密封效果与温度的关系比较密切, 很有可能是因为填料冷却结构改变, 密封环摩擦热量不能及时带走, 导致密封处于高温、临界状态。从拆检后的检查也验证了此观点, 前两组盒室有变色、密封环组全部卡死在盒室中, 不能自由浮动, 这是泄露的的直接原因。
(2) 为了保证各盒室之间密封性能, 确保氢气不通过此处外泄, 必须保证每个密封面的平面度、平行度、光洁度等达到要求, 其研磨后的精度要求如下:a.平面度:0.001mm;b.平面平行度:0.05mm;c.光洁度:0.2-0.4μm;d.环槽的深度:15.62+0.05/-0mm, 每个环槽的深度必须保证在此范围内, 以保证填料装入槽中有一定的轴向间隙。从运行结果看, 仅靠钢面硬对硬密封性能不可靠。从安装环境看, 一个沙粒、灰尘垫在密封面之间就可能导致密封失效。
3 改进方法
旧填料盒组装打压只能承受0.2Mpa, 原来只能送到丹东克隆公司精磨修复或报废, 但由于抢修时间不允许只能靠我们现场修复解决。
3.1 决定按原装配顺序两两密封面手工对研方法操作, 经过大家精心研磨后既提高了表面光洁度也一定程度上提高了两密封面间的接触面积, 在精心装配后, 打压符合制造厂出厂标准:0.8Mpa压力下30分钟不掉压。
3.2 为使填料盒室中的密封环组件有足够的轴向间隙, 确保密封环组件在高于设计温度下能够有充足的自由浮动效果, 决定把技术要求的间隙加大0.15mm, 同时为更好的保证填料盒室之间的密封可靠性, 采用自制密封垫片, 这样既达到间隙增大的效果也起了密封作用。
3.3 为降低填料腔体内的温度, 特加装两套冷却氮气线以强制对流换热。
4 效果
4.1 漏气回收管温度降低, 密封泄露问题得到有效控制。经试车跟踪显示数据如表1所示:
密封改进前的数据如表2所示:
(2) 大大提高了密封使用寿命和密封的稳定性。原来运行周期冬季单机能达到3~4个月, 在夏季运行周期更短1~2个月。从2009年11月5开机到今天已运行9个多月。密封泄漏量比较稳定, 不再是时大时小, 密封性能的适应性得到提高。
(3) 这种方法既为工厂节省很多外委修理费用又能节省抢修时间。也减少了设备故障率、减少氢气泄露的危险性、为装置安全平稳运行提供了坚实可靠的物质基础。
参考文献
[1]黄祖国, 王刚.几种氢气压缩机的应用比较[J].氯碱工业, 2003-06-25.
机械密封原理 篇5
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置，
2、机械密封常用材料的选用
清水;常温;(动)9Cr18，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁;(静)浸树脂石墨，青铜，酚醛塑料。
河水(含泥沙);常温;(动)碳化钨，(静)碳化钨
海水;常温;(动)碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁;(静)浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷;
过热水 100度;(动)碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁;(静)浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷;
汽油，润滑油，液态烃;常温;(动)碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁;(静)浸树脂或锡锑合金石墨，酚醛塑料。
汽油，润滑油，液态烃;100度;(动)碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨;(静)浸青铜或树脂石墨。
汽油，润滑油，液态烃;含颗粒;(动)碳化钨;(静)碳化钨。
3、密封材料的种类及用途
密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是：
1) 材料致密性好，不易泄露介质;
2) 有适当的机械强度和硬度;
3) 压缩性和回弹性好，永久变形小;
4) 高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂;
5) 抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上;
6) 摩擦系数小，耐磨性好;
7) 具有与密封面结合的柔软性;
8) 耐老化性好，经久耐用;
9) 加工制造方便，价格便宜，取材容易。
橡胶是最常用的密封材料。除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨等，聚四氟乙烯以及各种密封胶等。
4、机械密封安装、使用技术要领
1)、设备转轴的径向跳动应≤0.04毫米，轴向窜动量不允许大于0.1毫米;
2)、设备的密封部位在安装时应保持清洁，密封零件应进行清洗，密封端面完好无损，防止杂质和灰尘带入密封部位;
3)、在安装过程中严禁碰击、敲打，以免使机械密封摩擦付破损而密封失效;
4)、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，以便能顺利安装;
5)、安装静环压盖时，拧紧螺丝必须受力均匀，保证静环端面与轴心线的垂直要求;
6)、安装后用手推动动环，能使动环在轴上灵活移动，并有
1、机械密封的工作原理
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
2、机械密封常用材料的选用
清水;常温;(动)9Cr18，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁;(静)浸树脂石墨，青铜，酚醛塑料。
河水(含泥沙);常温;(动)碳化钨，(静)碳化钨
海水;常温;(动)碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁;(静)浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷;
过热水 100度;(动)碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁;(静)浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷;
汽油，润滑油，液态烃;常温;(动)碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁;(静)浸树脂或锡锑合金石墨，酚醛塑料。
汽油，润滑油，液态烃;100度;(动)碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨;(静)浸青铜或树脂石墨。
汽油，润滑油，液态烃;含颗粒;(动)碳化钨;(静)碳化钨。
3、密封材料的种类及用途
密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是：
1) 材料致密性好，不易泄露介质;
2) 有适当的机械强度和硬度;
3) 压缩性和回弹性好，永久变形小;
4) 高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂;
5) 抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上;
6) 摩擦系数小，耐磨性好;
7) 具有与密封面结合的柔软性;
8) 耐老化性好，经久耐用;
9) 加工制造方便，价格便宜，取材容易，
橡胶是最常用的密封材料。除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨等，聚四氟乙烯以及各种密封胶等。
4、机械密封安装、使用技术要领
1)、设备转轴的径向跳动应≤0.04毫米，轴向窜动量不允许大于0.1毫米;
2)、设备的密封部位在安装时应保持清洁，密封零件应进行清洗，密封端面完好无损，防止杂质和灰尘带入密封部位;
3)、在安装过程中严禁碰击、敲打，以免使机械密封摩擦付破损而密封失效;
4)、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，以便能顺利安装;
5)、安装静环压盖时，拧紧螺丝必须受力均匀，保证静环端面与轴心线的垂直要求;
6)、安装后用手推动动环，能使动环在轴上灵活移动，并有
一定弹性;
7)、安装后用手盘动转轴、转轴应无轻重感觉;
8)、设备在运转前必须充满介质，以防止干摩擦而使密封失效;
9)、对易结晶、颗粒介质，对介质温度>80oC时，应采取相应的冲洗、过滤、冷却措施，各种辅助装置请参照机械密封有关标准 。
10)、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，要特别注意机械油的选择对于不同的辅助密封材质，避免造成O型圈侵油膨胀或加速老化，造成密封提前失效。
5、 机械轴封有哪三个密封点，及这三个密封点的密封原理
动环与静环之间的密封：是靠弹性元件(弹簧、波纹管等)和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面(端面)上产生一适当的压紧力(比压)使两个光洁、平直的端面紧密贴合;端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。这层膜具有液体动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。两端面之所以必须高 度光洁平直是为了给端面创造完美贴合和使比压均匀的条件，这是相对旋转密封。所淫
6、机械密封技术的种类
当前采用新材料和工艺的各种机械密封的新技术，进展较快，有下列的机械密封新技术。密封面开槽密封技术近年来，在机械密封的密封端面上开了各种各样的流 槽，以产生流体静、动压效应，现在还在不断更新。零泄漏密封技术过去总认为接触式和非接触式机械密封不可能达到零泄漏(或无泄漏)。以色列利用开槽密封技 术，提出零泄漏非接触式机械端面密封的新概念，并已用于核电站润滑油泵中。干运转气体密封技术这类密封是将开槽密封技术用于气体密封。上游泵送密封技术即 利用密封面上开流槽将下游少量泄漏流体泵送回上游。上述几类密封的结构特点是：采用浅槽，且膜厚和流槽的深均属微米级，并采用润滑槽，径向密封坝和周向密 封堰组成密封和承载部分。也可以说开槽密封是平面密封和开槽轴承的结合。其优点是泄漏量小(甚至无泄漏)、膜厚大，消除接触摩擦、功耗和发热量小。热流体 动压密封技术它是利用各种形状较深的密封面流槽，造成局部热变形，以产生流体动力楔效应。这种具有流体动压承载能力的密封，称之为热流体动力楔密封。
波纹管密封技术可分为成型金属波纹管和焊接金属波纹管机械密封技术。
多端面密封技术分为双密封、中间环密封、多密封技术。另外还有平行面密封技术、监控密封技术、组合密封技术等。
7、机械密封冲洗方案及特点
冲洗的目的在于防止杂质集积，防止气囊形成，保持和改善润滑等，当冲洗液温度较低时，兼有冷却作用。冲洗的方式主要有如下：
一、内冲洗
1。正冲洗
(1)特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔。
(2)应用：用于清洁流体， p1稍大于p进，当温度高或有杂质时，可在管路上设置冷却器、过滤器等
2。反冲洗
(1)特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端引入密封腔，冲洗后通过管路流回泵入口。
(2)应用：用于清洁流体，且p进
3。全冲洗
(1)特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔，冲洗后再经管路流回泵入口。
(2)应用：冷却效果优于前两种，用于清洁流体，且p1与p进和p出相接近时。
二、外冲洗
特点：引入外系统与被密封介质相容的清洁流体至密封腔进行冲洗。
密封效果 篇6
1 内容与方法
1.1 评价范围
主要针对该公司新建的“阀控密封式铅布铅酸蓄电池”一期项目内容进行评价,即铸板、制粉、合膏、涂膏、化成、充电、装配等生产线,在试运行期间职业病危害防护设施、防护效果和职业卫生管理措施等。
1.2 评价内容
主要包括项目选址、总体布局、生产工艺和设备布局、建筑卫生学等是否符合国家职业卫生要求;检测与分析职业危害的种类、分布、危害程度及其对劳动者健康的影响;职业病防护设施、个人防护用品及防护效果、应急救援及卫生管理措施,对职业病危害因素超标的岗位提出职业卫生防护补救措施[3]。
1.3 评价依据
根据国家现有职业卫生法律、法规、规章、规范、标准以及行政部门审核批复文件;该项目设计及试运行相关资料以及职业病危害预评价报告书;现场职业卫生调查、检测和健康监护资料等。
1.4 评价方法
通过职业卫生现场调查、危害因素检测、职业健康检查等途径收集相关数据和资料,采用检查表法、定性与定量分析法进行综合评价。
1.5 评价依据
测试点设置原则、测试方法、测试条件、测试仪器、实验室检验方法等均执行国家现行规范和标准[3,4,5,6,7,8,9,10]。采用公式计算铅烟(尘)TWA浓度,结合最大超限倍数(≤3)判断铅烟(尘)短时间浓度是否超标[5]。
2 结果
2.1 项目概况及试运行
2.1.1 项目概况
该公司“高性能阀控式密封铅布铅酸蓄电池”一期工程属新建项目,建设地点位于某高新技术产业开发区。工程总投资1.9亿元,总建筑面积约3.8万m 2,工程设计能力为年产35万kVAoh高能阀控密封铅布铅酸蓄电池和年产15万kVAoh先进阀控式铅布铅酸蓄电池,生产产品主要应用于通讯行业(大密)、电动助力车及UPS行业(中密、小密)和军用阀控式铅布铅酸蓄电池。项目一期工程在2004年进行了职业病危害预评价和卫生行政部门的审查,预评价结论为“职业病危害严重”,主要职业病危害因素铅烟和铅尘可能超标。项目已于2006年6月竣工后陆续进入生产试运行阶段。劳动定员508人。
2.1.2 试运行情况
竣工投入试运行以来生产处于基本满负荷状态,主要设备、工艺、生产能力等基本达到了设计要求。试运行期间,公司职业卫生管理机构、管理措施、规章制度与操作规程基本完善。
2.2 生产设备
放卷机、裁片机、自动合膏机、涂板机、极群配组机、固化干燥机、自动热封机、水浴试验机、气密性试验机、穿壁焊机、灌酸机、装配线输送机、化成充电机、电脑全性能测试仪、激光打码机、铝箱封口打包机、充放电机、磁阻涂层厚度计、电焊机。
2.3 原辅材料
铅块、电解铅粉、铅布铅栅、铅钙合金板栅、硫酸、各种塑料壳、蓄电热辅料、紫铜料、超强玻璃丝棉隔板(AGM隔板)、包装材料、柴油、乙炔、氧气、液化气、电池成品。
2.4 生产工艺流程
2.4.1 铸板工艺流程
铸板区主要由4台铸板机组成,其中正、负极铸板机各两台,铅块在熔铅炉熔化后通过铸板机制成铅板。主要流程为:铅块※熔铅※铸板※刮片※铅板。
2.4.2 制粉工艺流程
制粉工序主要由控制室、熔铅炉、制粒机、磨粉机等组成,制粉工序制成的铅粉输送到合膏区合膏。
2.4.3 合膏工艺流程
合膏区由一台正极自动合膏机以及一台负极自动合膏机组成,合膏采用当前国际上先进的真空合膏技术,合膏时工人在控制台控制用量和时间,铅粉通过密闭管道自动输入合膏机内,再自动定量加水和稀硫酸,混合好的铅膏贮存在贮膏斗内,当要涂膏时再进入涂板机的料斗中。见图1。
2.4.4 涂膏工艺流程
涂膏区由一条正极涂膏线和一条负极涂膏线,合膏后混合好的铅膏涂在板栅上,涂膏后直接进入表面干燥及收片装置。涂膏后的极板需进入固化干燥室进行固化干燥,使游离铅进一步氧化和铅膏发生重结晶,使铅膏牢固地粘在铅板上。
2.4.5 化成工艺流程
密封电池采用极板化成的生产工艺。将经过固化干燥后的正负极板插入化成槽内,然后加稀硫酸并接直流电源进行化成,化成后取出极板水洗,负极板还要防氧处理,然后将正负极板干燥分后送装配工段。见图2。
2.4.6 装配、采用化成后熟极板装配生产工艺
电池装配选用两条国产先进装配线,极群为气焊,极板包封配装为手工操作。
2.4.7 充电工艺流程
自动定量灌酸机处灌酸后,再移至充电区充电。见图3。
2.5 职业病危害因素的分布
现场调查生产工艺、生产原辅材料、成品、劳动过程、生产环境等,综合分析一期工程项目主要职业病危害因素有铅烟、铅尘、硫酸雾、噪声、热辐射,铅烟和铅尘是本项目最严重的职业病危害因素。其岗位分布情况见表1。
2.6 职业病危害因素检测结果与评价
2.6.1 铅烟(尘)检测结果
(1)铅烟:测试铸板、铅粉、化成、涂膏、装配5个岗位铅烟浓度,其中4个岗位铅烟浓度超标(岗位超标率80%),90个铅烟样本中有51个超标(样本超标率56.67%);(2)铅尘:测试铸板、铅粉、合膏、涂膏、装配5个岗位铅尘浓度,其中3个铅尘浓度超标(岗位超标率60%),90个铅尘样品中有38个超标(样本超标率42.22%);测试结果表明,铸板、铅粉、合膏、涂膏、装配5个产生铅烟或铅尘超过职业接触限值。见表2。
2.6.2 硫酸
在合膏、涂膏、化成、充电等6个岗位共检测60个样品,空气中硫酸浓度均未超过PC-STEL和PC-TWA。
2.6.3 生产性噪声
测试18作业岗位,13个岗位合格(合格率为72.2%)。装配区焊接、制粉机、制粉区控制室操作台、制粉区离心机、合膏区、涂板线等作业岗位的噪声值超过职业接触限值,其余各测试点噪声强度符合职业卫生接触限值要求。
2.7 职业健康监护
试运行期间对32名铅接触工人体检发现9名员工尿铅超过0.07mg/L,尿铅超标率28.1%,说明存在职业性铅中毒的危险性。在铅布铅酸蓄电池生产车间还有64名铅接触工人未进行职业健康体检。
2.8 卫生工程防护设施
工作场所主要防尘、防毒、噪声与振动控制、防暑降温和事故通风等防护设施有:(1)全面通风换气:通过自然通风和机械通风改善车间作业环境,设置屋顶强制排风,安装BDW型屋顶离心风机16台,通风换气3次/h;(2)局部通风:铸板区、制粉工序的熔铅炉、焊接极柱等产生铅烟的部位设有局部抽风装置;(3)密闭操作:合膏线采用先进的真空密闭搅拌,加粉、称量、加酸和加水均为自动操作,改善了工人的操作条件,操作工人均配备有个体防护设备;(4)机械涂板:涂板采用机械涂板工艺,减少淋酸工序对工人的酸危害;(5)危害隔离:极板化成工序选用带程序控制整流器及改进型带酸雾处理的化成装置,降低了酸雾污染的程度,将有酸雾污染的化成工序与其他工序分开布置,改善工人的作业条件,避免了交叉污染对作业工人造成危害;(6)净化排放:生产线安装铅烟净化通风系统15个,使用HKE型铅烟净化装置经过多级净化排放;(7)噪声的控制:对风机噪声制定了控制方案:选用低噪声风机,设减振器及出风口消声器,采取了隔离措施,单间设置空压机房;(8)防暑降温:针对生产性热源,通过有组织的自然通风、局部高温作业区采取机械通风等夏季防暑降温措施。
2.9 职业危害防护措施评价
2.9.1 项目选址
项目选址于某市高新技术产业开发区,周围1 000m以内无集中居民区、商业区和学校,符合铅蓄电池厂卫生防护距离标准的要求,当地全年主导风向西北风,夏季主导风向南风,其选址基本符合卫生要求[3]。
2.9.2 总平面布置
该项目根据生产特点,整个厂区划分为厂前区、生产区、生活区、动力区、仓储区等,并布置紧凑,物料流向合理,能满足卫生要求。
2.9.3 工艺设备布局
一期工程主要为铸板、制粉、合膏、涂膏、化成、充电、装配等生产线,特别是新增加了铸板和制粉工艺,使车间布局拥挤。铸板区、合膏、涂膏区、装配区和充电区同处一个车间,未单独设置隔离区和排风系统,岗位交叉污染。制粉工序与控制室、制板区和合膏区未完全隔开。建筑结构、采暖、通风、空气调节、采光照明、微小气候等基本符合建筑卫生学要求。
2.9.4 个人防护用品
公司制定了《劳动防护用品管理规定》,设有专人负责劳保用品配置和发放,指导工人正确使用个人防护用品和监督检查。该公司为职工发放的防护用品有:安全帽、安全带、电焊护目镜和面罩、防尘防毒口罩、防酸工作服、绝缘手套、防酸围裙、耐酸碱鞋、绝缘皮鞋等,基本能满足作业工人的劳保需求。并对高温作业工人发放防暑降温用品、供给清凉饮料。
2.9.5 警示标识和应急救援
部分生产岗位设置了安全警示标识。但公司未制定职业病危害应急救援预案和应急救援措施。
2.9.6 职业卫生管理
公司设置了职业卫生管理机构,配备了专职人员,制定了“职业安全卫生管理制度”、职业病防治年度计划及实施方案。基本建立了职业卫生规章制度和操作规程、职业卫生档案和劳动者健康监护档案,试运行期间组织部分接触铅作业的劳动者进行上岗前、在岗期间的职业性健康检查。
3 讨论
3.1 评价
该项目选址和总平面布局等综合考虑了总体规划和要求,基本符合工业企业设计卫生标准。值得指出和关注的是:公司在“阀控密封式铅布铅酸蓄电池项目可研报告”和初步设计说明书以及项目职业病危害预评价报告中,都明确标明项目所使用的铅粉为外购,但公司在建设过程中新增加了铅粉制造的铸板和制粉生产工艺。该项目主要的职业病危害因素是铅及其化合物,属职业病危害严重的建设项目。其现场检测结果表明:铸板、铅粉、涂膏、装配等生产工艺和70%铅作业岗位的铅烟或铅尘均超过职业接触限值,部分接触者体检尿铅超标率达28.1%,足以说明铅及其化合物没有得到有效的控制,该项目现有职业病防护设施不能满足职业卫生要求,主要是增加了铅粉制造车间影响整体布局,导致现有的局部抽排风装置数量和布局不合理,加之个人操作时移动点多等,不能达到预期的防护效果,必须针对存在的问题采取相应整改及卫生防护补救措施。
3.2 建议
3.2.1 调整车间布局
车间布置要符合有害与无害作业分开的原则。铸板、合膏、涂膏、装配、充电等工艺同处一个车间,建议区域隔离;装配区操作点过于分散并相互污染,应相对集中便于局部机械通风;制粉工序隔离墙的上部与控制室、制板区和合膏区相通,建议将隔墙加高完全隔开,避免相互影响。
3.2.2 优化局部通风
防尘排毒设施要依据车间铅烟(尘)逸散的作业点的位置、数量,设计相应的防尘和排毒设施;铸板、合膏、涂膏、装配等局部机械排风系统的排气罩要符合形式适宜、位置正确、风量适中、强度足够、检修方便的设计原则和技术规程的要求,罩口控制点风速应足以将发生源产生的尘、毒吸入罩内,防尘、防毒,确保达到高捕集效率。
3.2.3 控制移动作业
对产生铅烟(尘)的移动作业岗位,应同时设计移动式轻便防尘和排毒设备,或对现有通风排毒设备进行合理布局和技术改造,加强管理避免工人随意操作行为,将有毒作业点控制在排毒罩内。
3.2.4 改革生产工艺
尽量考虑机械化和自动化密闭,避免直接操作,减少手工操作,以机械浇铸代替手工浇铸,用铸造机、涂膏机进行密闭生产,控制铅烟(尘)危害。
3.2.5 建立清扫制度
采用湿式清扫或负压吸尘清扫,减少扬尘;生产原料、半成品、产品残渣等不得随意堆放,必须放在规定的地方并加以标识。
3.2.6 卫生辅助用室
按卫生标准特征分级为“2级”要求,应增设车间浴室,盥洗室、盥洗设备,卫生间、更衣室等,避免工作服交叉污染,满足工人生活和卫生保健需求[3]。
3.2.7 加强个体防护
提供符合卫生学要求的防护用品。同时应规范职业卫生防护知识的宣传教育和培训,提高个体职业健康防护意识,预防职业病危害因素对人体健康的损害。
3.2.8 补充完善职业病防制应急救援实施方案
健全职业卫生档案和监测评价制度;建立职业健康管理制度和劳动者健康监护档案,做好铅作业工人上岗前及在岗期间职业健康保护,控制铅作业职业禁忌证,保护高危人群和重点监护对象。
针对本工程试运行期间职业病危害防护设施及防护效果和职业卫生管理措施等存在的问题,按照工程防护和职业卫生防护补救措施进行整改。在确保职业病防护设施运行正常、工作场所职业病危害因素控制基本合格、个体防护措施到位以及各项管理制度落实的情况下,重新进行职业病危害控制效果评价。
摘要：目的 辨识某阀控密封式铅布铅酸蓄电池建设项目试运行期间可能产生的职业病危害因素,评价其防护措施及其效果,提出职业病危害的关键控制点。方法 通过职业卫生现场调查、危害因素检测、职业健康检查等途径收集相关数据和资料,采用检查表法、定性与定量分析法进行综合评价。结果 主要职业病危害因素有铅烟、铅尘、硫酸雾、噪声、高温、高湿、热辐射。铅烟和铅尘共检测10个工序,其中7个超过职业接触限值,超标率均在40%以上。结论 作业场所铅烟和铅尘浓度超过职业接触限值,从职业卫生角度分析,现有的职业病防护设施设计不合理,建议采取职业卫生防护补救措施,整改后重新进行职业病危害控制效果评价。
关键词：铅布铅酸蓄电池,建设项目,职业病危害,控制效果评价
参考文献
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密封效果 篇7
我们经过多年的工作摸索, 确定了低压塑性材料作为主要的开发方向, 经过对大量的材料匹配筛选, 特定的工艺确定, 创立了一个新的材料体系:S2000软质材料。
该材料质地细腻连续, 宏观柔软, 低压可塑, 抗拉强度高并且可根据要求可调。
将该材料制成条状物, 代替传统的编织盘根, 将该材料引进机械密封中摩擦面做一个摩擦面上的摩擦件, 与预料的一样, 均取得了非常理想的效果。
今天, 我们在此只探讨用S2000材料做机械密封的摩擦件给传统机封带来的变化。
一:结构的变化
将传统的机械密封作以下简单的改造, 形成图1、2、3的结构。
图中压盖中红色部分是软填料S2000, 原机械密封该位置是一个硬质合金环或石墨环, 该环是密封装置的静环。与之相接触的件是耐磨钢环 (原机械密封该处是一个硬质合金或陶瓷环) , 运行时, 钢环在S2000表面高速滑动摩擦, 该环是密封装置的磨面动环。S 2 0 0 0的摩擦学特征:S2000材料与金属对磨时, 水是润滑剂。
从结构上看, 与机械密封相比, 静环少一个与压盖的密封点。S2000与压盖相接触, 接触面自我实现密封。
二:密封原理
上述密封装置结构是山东克莱德密封科技有限公司的SDTU—JO产品结构。传动套上自带了一个不锈钢辅助套, 该套套在水泵本体的轴套上, 与轴之间有一个O型圈密封 (静密封) , 动环上的浮动O型圈在该不锈钢的辅助套上轴向移动。传动套通过大拨叉带动金属磨面动环随轴高速旋转。
金属磨面动环在弹簧与液体力的作用下与S2000填料环接触并摩擦运动, 在摩擦力的作用下, S2000表面很快被动环磨平, 与动环面形成非常吻合的密封面, 从而实现可靠的密封。
由于水是S 2 0 0 0与金属摩擦的润滑剂, 所以, 密封中摩擦面不生热。
三:综合性能的变化
将静环原来的硬质材料换成软质材料S2000后, 磨面动环 (与静环材料摩擦的环) 相应改成金属环, 这样形成的摩擦副就不怕外力的冲击, 所以, 在安装时就不需要像传统机封那样小心谨慎。
由于S2000材料对外来颗粒具有嵌镶性, 所以, 安装时不需要很清洁的环境。
安装时只要保证动环垂直轴就可以了, 静环不必考虑对轴的垂直度。由于静环材料是软质材料, 在动环的正压力与摩擦力的作用下S2000材料发生塑变, 摩擦面会逐渐自动地垂直于轴的, 这一点大大降低了安装的精度要求。
安装时S2000表面有高低点缺陷, 开泵初期会发生渗漏, 不用担心, S2000表面的高点在动环力的作用下会通过塑性变形逐渐去除, 最后整个面变的与动环面非常吻合。再通过一段时间的磨合, S2000再进一步的塑性变形, 摩擦面就逐渐地修正到与轴相垂直.由此可以看出, 非常吻合的密封面是设备运行中自我形成的, 它的摩擦学状态是最符合这台设备的工况的。
上述3点可以看出, 只要金属动环表面平整光滑, 可以保证安装达到合格的要求, 不存在安装合格率的问题。
四:使用中的变化
在使用中, 一般介质中的颗粒对SDT密封面不会造成影响.进入摩擦面的颗粒在动环力的作用下被压进 (嵌镶在) S2000中, 不会在摩擦面上做长程移动.只在S2000表面上形成一个直径与颗粒直径相等的凹陷缺陷。
进入S2000材料表面的颗粒不会对磨面动环表面产生划伤。颗粒要想划伤金属面, 颗粒与金属面必须有足够的接触正压力, 颗粒对金属面的正压力是S2000给予的, 表面硬度像面团一样的S2000不可能对颗粒提供这样的力。颗粒进入S2000后的结果是:颗粒在动环力的作用下逐渐陷入S2000中, 与金属表面脱离了接触。 (大量的颗粒突然进入摩擦面的情况与此不同)
摩擦材料具有了嵌镶颗粒的功能, 就使的这种密封对介质的适应性远远大于硬质摩擦面的传统机封, 这种密封可以在颗粒含量5%以下的几乎所有的介质中正常使用.实践证明, 在含有颗粒的介质中使用与在清洁介质中使用的寿命一样长。
由于S2000与金属的硬度、强度相差太大, 使用中S2000很好地保护了金属磨面动环, 一旦摩擦面出现问题, 只需将S2000
由于S2000条是开口环, 可以打开压盖象换盘根那样操作, 这一点给用户带来了莫大的方便.只要动环系统不出问题, 这就是一种填料式密封, 维护起来完全等同于填料密封.这一特点意义非常大, 它可以应用于大泵, 提高了大泵的密封性而不必担心经常拆泵。
五:前景展望
SDT密封装置是填料密封与机械密封的结合体, 它首次将机械密封与填料密封结合了起来, 它首次消除了填料密封与机械密封的界限。这种装置最大限度地保留了机械密封与填料密封的优点 (机械密封密封性好, 密封可靠;填料密封适应性强, 维护维修方便) 。
由于上述装置的综合性能远远优于传统的填料密封和传统的机械密封, 无疑可以完全取代这两种密封, 密封产品就不必再有决然的填料密封与机械密封.泵厂生产水泵时就不必按照机封还是填料密封来生产不同的轴套或压盖了, 这给生产管理带来了方便, 用户也省去了区分哪种轴套与哪种压盖的麻烦。
由于摩擦副去除了硬质合金石墨陶瓷等生产成本高的材料, 改为低生产成本的金属及生产效率很高的S2000材料, 必将为社会节约大量的能源与资源。
密封的可靠性与维护的方便性, 使使用者更容易接受这种产品, 更大范围地应用该产品;这种密封装置的应用会使更多的设备保持良好的密封状态, 这一点给企业带来的经济效益、给社会带来的社会效益无疑非常巨大。
实践使用中该密封表现出来的优异性能, 使我们认识到这种密封方式是密封的发展方向, 望大家共同努力, 去改进它, 完善它, 使它早日取代传统的密封方式与密封装置使它早日为社会作出应有的贡献。
摘要：本文主要探讨软填料在机封摩擦副上的应用:填料与机械密封结构的成功结合。
密封效果 篇8
有问题便有解决问题的专家, 澳大利亚雷文 (RAVEN) 公司是一家具有近60年历史的门窗密封产品专业制造商。雷文自1950年建业以来, 经过三代人的努力, 已经发展成为建筑密封五金行业中最值得信赖的品牌之一, 为建筑师, 设计师, 施工人员和家庭再次装修者提供新型的门窗密封条和密封解决方案, 雷文自主研发的防风雨-节能密封系统、隔音密封系统、挡光密封系统、隔烟密封系统、防火密封系统等能满足各种密封需要。
经雷文公司先驱者的不断努力, 使一向不受人重视的门窗密封产品最终成为挽救生命 (如隔烟防火) , 提高生活舒适程度 (如隔音, 防尘和无障碍通道) 及节省能源 (如防止冷、热气散失, 防风雨) 的物美价廉的首选产品。雷文产品按国际化产品标准设计, 质量达到ISO:9001标准, 同时雷文公司也是众多相关行业协会的会员, 产品获多项专利和设计奖。雷文门窗密封系统使得门窗关闭时, 所有的缝隙都被密封起来, 但又不影响门窗的正常开启。
O形密封圈密封性能影响因素分析 篇9
1 O形密封圈的密封基理
O形密封圈正常工作状态下的材料物理性质属于一种高粘度流体, 具有一般液态物质的流动特性, 能把压力传递到其接触表面。O形密封圈安装时必须具有一定的压缩量, 当其表面受到压缩后产生一个初始接触应力P1 (见图1) 。正常工作时, 工作压力p作用于O形密封圈表面一侧并将O形密封圈推向于对应的沟槽一侧, 同时产生一个新的接触应力P2。此时密封圈总的接触压力Pm等于其初始接触应力P1与工作压力产生的接触应力P2之和 (即Pm=P1+P2见图2) 。当Pm>P时流体介质不会泄漏, O形密封圈处于良好的密封状态。这种通过自身受压缩产生接触应力与工作压力产生的接触应力之叠加而达到密封的作用称之为自锁性密封。自锁性密封是O形密封圈的显著特点。
2 密封性能失效的形式及原因
密封性能失效的形式有橡胶永久变形、橡胶圈与配合件的过度磨损及橡胶圈扭曲损坏等。影响密封性能导致密封失效的因素主要有以下几个方面。
2.1 压缩率
所谓压缩率就是密封圈截面在沟槽中被压缩距离与自然状态下密封圈截面直径之比值。压缩率的大小是直接影响O形密封圈密封性能的主要因素, 它是O形密封圈截面直径及沟槽尺寸设计的参数依据之一。在O形密封装置的设计过程中, 往往由于忽视对压缩率的合理选取, 使密封圈未能达到理想的密封效果。压缩率选择应合适, 过小时由于密封圈与沟槽的配合公差波动和O型圈在装配时受拉伸而引起的截面尺寸的减小, 压缩量可能部分被抵消, 使初始接触压力P1偏小而导致其叠加接触压力Pm小于工作压力P, 密封圈不能自锁而出现流体介质泄漏。但是, 压缩率过大则不便于密封圈的安装使用, 导致安装后密封圈接触应力增大而加速其表面的磨擦损伤, 或密封圈部分被扭曲, 甚至配合件沟槽被挤压发生变形 (特别是配合件为塑料制品时更为敏感) , 从而影响密封圈的密封性能或者降低其使用寿命。压缩率过大时也会因压缩应力的作用而容易产生橡胶的永久变形, 当拆卸后重新安装时截面变形难以复原, 密封失效, 在高温高压状态下尤为明显。压缩率的选取范围应控制在0.15-0.25之间 (经验数值) 。静态密封相对于动态密封压缩率可适当增大。一般情况下, 在可以选用几种截面O形密封圈的情况下应优先选用较大截面密封圈, 通过调整沟槽截面尺寸使其在满足密封条件的前提下, 设法减小压缩率, 这对于降低压缩永久变形和避免过度的磨擦损伤是有利的。
2.2 拉伸率
为便于O形密封圈的安装使用, 使其安装过程不容易从沟槽中滑出, 一般密封圈的内径圆周长度应略微小于沟槽底部的圆周长度, 沟槽底部的圆周长度与密封圈的内径圆周长度之比值称为拉伸率。由于拉力的作用, O型圈的截面形状会发生变化, 在橡胶硬度相同的情况下拉伸率越大截面形状发生变化程度越大, 橡胶的应力松弛愈明显。另一方面, 在动密封的运动过程中, 密封圈与缸筒摩擦发热, 处于拉伸状态下的橡胶遇热会产生收缩现象 (即所谓的焦耳热效应) , 从而使密封圈容易失去弹性而影响密封效果。因此在满足安装条件的前提下应尽可能减小密封圈的拉伸率。拉伸率一般选取范围在1.01-1.04之间 (经验数值) 。
2.3 胶料特性
O形密封圈胶料的选用应根据其工作条件 (包括流体介质特性, 介质工作温度及工作压力等) 而作决定, O形密封圈胶料一般要求具有耐腐蚀、耐老化、抗撕裂以及具有较小的压缩永久变形。其中耐老化抗永久变形是O形密封圈的重要性能指标。目前常用的密封胶料有丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯橡胶、硅橡胶、氟橡胶和天然橡胶等。
介质的工作压力和工作温度是密封圈使用过程产生永久变形的主要因素。实践表明, 长时间的高温高压作用会使O型圈容易发生老化和永久变形。而工作温度过低, 在O型圈的橡胶材料中形成的初始应力会降低或完全消失, 密封性能也随之失效。因此, 在设计上应结合具体情况综合考虑材料的经济性及可用性尽量选用合适的O型圈橡胶材料以适应不同的工作温度和工作压力。工作压力越高, 所用材料的硬度和耐高压性能也应越高。
2.4配合件加工精度
密封圈的密封性能除了与橡胶压缩率及拉伸率和胶料的特性有关之外, 对配合件加工精度 (包括表面粗糙度和尺寸形位误差) 也有一定的要求。在动态密封装置中, 滑动表面的粗糙度会直接影响O型圈表面的摩擦与磨损程度。一般情况, 粗糙度越高磨损程度越小, 密封效果也越好。但是, 实践证明, 表面粗糙度过高不仅增加加工制作成本, 同时又会加剧橡胶的磨损程度。这是因为微观的表面粗糙, 可以保持配合件表面附着足够的润滑油膜。沟槽各表面的粗糙度可参照现行GB/T3452.3-1988中规定的有关标准。
配合件的形位精度 (包括圆度、圆柱度、同轴度等) 也是影响密封性能的主要原因。例如密封沟槽存在着同轴度或圆柱度偏差以及O型圈截面直径不均匀等现象会导致密封圈在沟槽中凸起高度的不相等, 使得O型圈的一部分压缩量过大, 另一部分压缩量过小。当沟槽形位偏心量与O型圈截面直径尺寸累积偏差值大于理论O型圈的压缩量时, 密封圈会局部失效。另一方面, 由于O型圈圆周表面各部位所受压力不同, 其摩擦力也不一样, 在动密封的往复运动过程中, 当摩擦力较大的一侧出现滚动, 而摩擦力较小的另一侧仍处于滑动状态时, O型圈便出现扭曲现象。扭曲现象的产生很快使密封圈表面损伤或扭断从而最终导致密封失效。
3结语
综上所述, O形密封圈密封失效的原因往往较为错综复杂, 通过分析总结各种主要因素对密封性能的影响规律, 有利于我们在今后的设计及使用过程中采取更为合理的方案措施, 最终达到提高密封性能和延长使用寿命的目的。
参考文献
[1]成大先主编, 机械设计手册 (润滑与密封) [M].北京:化学工业出版社, 2002.
密封效果 篇10
民用飞机上设计有大量的密封件, 以维持气动效率。内、外襟翼之间常常设计有非常复杂的密封件, 这是由于内、外襟翼之间空间复杂, 设计空间小, 且低速阶段, 承受很大的气动载荷[1]。研究该处密封件的密封性能非常重要, 然而通过一般的仿真手段很难获得收敛的结果。本文通过Hyper Works软件建立内外襟翼之间密封件显示动力学模型, 成功获得巡航状态下的密封件变形结果。与地面装机状态进行对比, 为密封件设计提供参考。
1 襟翼间密封件建模
民用飞机起降过程分为:起飞、巡航、复飞、着陆状态。在起飞、复飞、着陆状态下内、外襟翼之间存在较大的阶差, 无需进行密封, 没有必要进行密封仿真。因此, 本文着重进行巡航状态下内外襟翼密封件的显示动力学仿真。并与地面装机状态下进行对比。
密封件的材料为橡胶材料, 橡胶材料的特点是能够承受较大的弹性变形, 而自身的体积几乎不可压缩, 其应力应变曲线呈高度非线性。研究时采用超弹体材料本构Mooney-Rivlin模型进行模拟, 其表达式为W=C10 (I1-3) +C01 (I2-3) , 所用橡胶ε-δ曲线见图1。
密封件的接触包括内外襟翼密封件之间的接触和密封件本身的自接触。由于内外襟翼密封件在实际工作状态下干涉量较大, 接触部位变形大, 导致仿真的收敛性难度增加。密封件采用六面体网格进行离散, 模型共包括4万网格和6万多节点。内外襟翼间密封件壁厚较薄, 最薄的部位只有1mm, 这也导致密封件模型的网格最小尺寸较小, 网格的数量规模增加, 进而导致计算步长急剧降低和计算时间增加。
在地面状态和巡航状态下, 密封件存在初始干涉, 为了保证计算进行, 首先将两个密封件按照路径分开, 然后在仿真计算过程中, 按照该相反路径重新将两个密封件运动到地面状态和巡航状态。完成整个密封件在两种状态下的密封仿真。建立完毕的密封件仿真模型件图3。
2 地面状态密封件仿真结果
地面状态下, 由于内外襟翼处于安装状态, 内外襟翼密封件之间阶差为0, 两者的干涉量较大, 密封件受挤压产生向上变形, 密封仿真结果显示密封件接触良好, 能够完全密封。具体密封效果和各个密封截面见图4。
3 巡航状态密封件仿真结果
巡航状态下的密封件仿真结果见图5、图6。在图5 A处、B处出现重叠现象, 导致密封失效。其余部位密封件受挤压, 能够达到较好的密封效果。通过对比地面装机状态和巡航状态的结果可以发现, 巡航状态的密封变形与地面装机状态的变形并不一致。地面装机状态, 密封效果非常好, 气流无法从两种之间穿过。而巡航状态下, 图6A处、B处出现密封件之间插入, 而不是挤压变形。气流可以从A、B两处穿过, 对气动效率有一定影响。这主要是因为:第一, 内外襟翼刚度设计导致在巡航状态下, 内外襟翼的变形不一致, 密封件的挤压不对称;第二, 机翼采用超临界翼型, 机翼尾部厚度非常小, 密封件的截面积有限, 很容易发生挤压错位情形。
4 结论
内外襟翼密封件由于存在材料非线性和几何大变形, 想通过仿真手段分析获得真实状态下的密封效果经常在计算时无法收敛, 本文采用超弹体材料Mooney-Rivlin材料本构, 和type7接触类型, 通过显示动力学分析, 成功得到密封件在巡航状态下的变形状态和变形趋势, 给密封件的设计提供了参考。
摘要：本文通过Hyper Woks软件对某型飞机内外襟翼件密封件进行显示动力学分析, 通过采用超弹性本构和type7接触类型, 成功得到密封件在巡航状态下的密封状态。
关键词：襟翼,密封件,仿真,显示动力学
参考文献