机械密封技术（精选12篇）
机械密封技术 篇1
一、问题
从美国引进的双支撑单级离心泵, 型号10X17J, 密封采用焊接金属波纹管旋转型结构。密封的静环是整体硬质合金浮装式安装, 由于密封的设计问题, 运行期间密封频繁泄漏, 十几天更换四套密封, 因此对进口的密封进行技术分析及改造。
二、热油循环泵技术参数
泵送介质为热油, 流量1100m3/h, 介质温度300℃, 工作压力2.9MPa。泵转速2950r/min, 机械密封采用自身冷却冲洗, 冲洗温度180℃, 用160℃的低温蒸汽冷却。泵在开工使用期间密封经常泄漏, 进口的4套机械密封在十天内全部损坏, 改造前进口原装密封见图1。
三、故障分析
1. 自冲洗温度过高
机械密封自冲洗温度过高达180℃, 由于温度高端面液膜汽化后将密封端面推开造成机械密封泄漏。动环金属材料在高温情况下变形, 密封表面精度破坏, 造成密封泄漏。用光学平晶检查密封面的平面度。用光学平晶测量的接近于理想平面见图2, 平面偏差<0.029μm是合格图像, 高温变形磨损后的照片见图3。
2. 密封水结垢严重
机械密封水结垢十分严重, 使机泵运转时间不长, 焊接金属波纹管波纹之间被油垢和水垢填死, 使机械密封失去补偿性, 造成机械密封泄漏。
3. 静环不能归位
进口机械密封的静环是浮装式, 密封圈材料为膨胀石墨梯形环。当工艺波动抽空时静环被抽出不能归位, 造成泄漏。
四、采取措施
(1) 设计焊接波纹管静止形状。波纹管的波形设计成双S形 (图4) , 然后将焊接波纹管连接在机械密封盖上, 波片的材料采用316L, 是一种很好的耐高温耐腐蚀材料, 取消原进口密封静环中的密封圈。
(2) 动环与轴套采用法兰式联结, 环座材料采用4J42铁镍低膨胀合金, 该材料耐高温性能好。
(3) 加冷却水套。增加机械密封冷却水套, 并将蒸汽冷却改为水冷却, 降低了机械密封的运行温度。改造后的密封实体分解图见图5。
改造后的机械密封在实际运转中又出现故障, 采用水冷来降低机械密封的温度, 虽然达到了降温的目的, 但同时又产生了新的问题。由于密封冷却水水质较差, 冷却水结垢导致机械密封失效。可以考虑将机械密封自身冷却液降低温度使用, 从而达到冷却的目的。机械密封摩擦面磨损过快, 需要核算端面比压。
五、机械密封参数验算 (计算略)
1. 几何参数
主要确定动静环相接触面积内径和外径尺寸, 即摩擦副内径和外径。波纹管外径133mm, 波纹管内径113mm。经过对波纹管在受压时的力分析, 认为在压力不太高的情况下, 可以把波纹管的中径作为有效直径。
为了增加波纹管耐压性, 一般密封腔压力>1.5MPa时, 均采用双层焊接金属波纹管以增加耐压性。测量密封弹簧力, 压缩为5mm时, 弹簧力为235N。计算载荷系数值为0.71, 平衡系数值0.29。一般石化企业用离心泵的载荷系数为0.63～0.85。
2. 端面比压
机械密封的端面比压一般取0.3～0.6, 高黏度介质在0.4～0.7。经计算, 端面比压在使用范围之内, 由于该泵机介质黏度比较大, 0.73的端面比压符合标准。线速度19.3m/s, PV值14.09MPa·m/s。
计算后, 密封的各种参数全部合格。
六、持续改进
经过技术分析, 针对密封水结垢问题, 将进口的冷却系统加大, 原来进口冷却系统冷后温度是180℃, 超过许用温度120℃。经过论证, 改变密封的冷却系统, 将机械密封自身冲洗温度由180℃降到60℃, 机械密封的工作条件改善, 端面液膜汽化情况减少。该泵介质温度是300℃, 将冷却液温度降为60℃。经过论证, 取消机械密封的冷却水, 从根本上解决了水结垢问题, 改造后的机械密封可以连续运转4年以上。
机械密封技术 篇2
1基础知识——密封概述
1.1泄露
泄露是机械设备常产生的故障之一，造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不
可避免地会产生间隙;二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。
减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成
压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。
对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式：
渗漏。即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗漏;
扩散。即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。
1.2 密封的分类
密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高
压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件
与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式
密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。
1.3 密封的选型
对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。
1.4 密封材料
1.4.1 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。
1.4.2 通用的橡胶密封制品材料
通用的橡胶密封制品在国防，化工，煤炭，石油，冶金，交通运输和机械制造工业等方面的应用越来越广泛，已成为各种行业中的基础件和配件。
橡胶密封制品常用材料如下。
1.4.2.1 丁腈橡胶
丁腈橡胶具有优良的耐燃料油及芳香溶剂等性能，但不耐酮，酯和氯化氢等介质，因此耐油密封制品以及采用丁腈橡胶为主。
1.4.2.2氯丁橡胶
氯丁橡胶具有良好的耐油和耐溶
在机械设计,机械制图时,常要用到各种各样的密封技术.
1基础知识——密封概述
1.1泄露
泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不
可避免地会产生间隙;二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。
减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成
压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。
对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式：
渗漏。即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗漏;
扩散。即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。
1.2 密封的分类
密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高
压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件
与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式
密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。
1.3 密封的选型
对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。
1.4 密封材料
1.4.1 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。
1.4.2 通用的橡胶密封制品材料
通用的橡胶密封制品在国防，化工，煤炭，石油，冶金，交通运输和机械制造工业等方面的应用越来越广泛，已成为各种行业中的基础件和配件。
橡胶密封制品常用材料如下。
1.4.2.1 丁腈橡胶
丁腈橡胶具有优良的耐燃料油及芳香溶剂等性能，但不耐酮，酯和氯化氢等介质，因此耐油密封制品以及采用丁腈橡胶为主。
1.4.2.2氯丁橡胶
氯丁橡胶具有良好的耐油和耐溶
剂性能。它有较好的耐齿轮油和变压器油性能，但不耐芳香族油。氯丁橡胶还具有优良的耐天候老化和臭氧老化性能。氯丁橡胶的交联断裂温度在
200℃以上，通常用氯丁橡胶制作门窗密封条。氯丁橡胶对于无机酸也具有良好的耐腐蚀性。此外，由于氯丁橡胶还具有良好的挠曲性和不透气性，可制成膜片和真空用的密封制品
。
1.4.2.3 天然橡胶
天然橡胶与多数合成橡胶相比，具有良好的综合力学性能，耐寒性，较高的回弹性及耐磨性。天然橡胶不耐矿物油，但在植物油和醇类中较稳定。在以正丁醇与精制蓖麻油混合液
体组成的制动液的液压制动系统中作为密封件的胶碗，胶圈均用天然橡胶制造，一般密封胶也常用天然橡胶制造。
1.4.2.4 氟橡胶
氟橡胶具有突出的耐热(200～250℃)，耐油性能，可用于制造气缸套密封圈，胶碗和旋转唇形密封圈，能显著地提高使用时间。
1.4.2.5 硅橡胶
硅橡胶具有突出的耐高低温，耐臭氧及耐天候老化性能，在-70～260℃的工作温度范围内能保持其特有的使用弹性及耐臭氧，耐天候等优点，适宜制作热机构中所需的密封垫，如
强光源灯罩密封衬圈，阀垫等。由于硅橡胶不耐油，机械强度低，价格昂贵，因此不宜制作耐油密封制品。
1.4.2.6 三元乙丙橡胶
三元乙丙橡胶的主链是不含双键的完全饱和的直链型结构，其侧链上有二烯泾，这样就可用硫磺硫化。三元乙丙橡胶具有优良的耐老化性，耐臭氧性，耐候性，耐热性(可在120℃
环境中长期使用)，耐化学性(如醇，酸，强碱，氧化剂)，但不耐脂肪族和芳香族类溶剂侵蚀。三元乙丙橡胶在橡胶中密度是最低的有高填充的特性，但缺乏自粘性和互粘性。
此外，三元乙丙橡胶有突出的耐蒸汽性能，可制作耐蒸汽膜片等密封制品。三元乙丙橡胶已广泛用于洗衣机，电视机中的配件和门窗密封制品，或多种复合体剖面的胶条生产中。
1.4.2.7 聚氨脂橡胶
聚氨脂橡胶具有优异的乃磨性和良好的不透气性，使用温度范围一般为-20～80℃。此外，还具有中等耐油，耐氧及耐臭氧老化特性，但不耐酸碱、水、蒸汽和酮类等。适于制造各
种橡胶密封制品，如油封、O形圈和隔膜等。
1.4.2.8 氯醚橡胶
氯醚橡胶兼有丁腈橡胶，氯丁橡胶，丙烯酸酯橡胶的优点，其耐油、耐热、耐臭氧、耐燃、耐碱、耐水及耐有机溶剂性能都很好，并有良好的工艺性能，其耐寒性较差。在使用温
度不太低的情况下，氯醚橡胶仍是制造油封，各种密封圈，垫片，隔膜和防尘罩等密封制品的良好材料。
1.4.2.9 丙烯酸酯橡胶
丙烯酸酯橡胶具有耐热油(矿物油，润滑油和燃料油)，特别是在高温下的耐油稳定性能，一般可达175℃，间隙使用或短时间可耐温200℃。它的缺点是耐寒性差。因此在非寒冷
地区适合制作耐高温油的油封，但不适合作高温下受拉伸或压缩应力的密封制品。
2.基础知识——垫密封
垫密封广泛应用于管道，压力容器以及各种壳体的结合面的静密封中。垫密封有非金属密封垫，非金属与金属组合密封垫和金属密封垫三大类。其常用材料有橡胶，皮革，石棉，
软木，聚四氟乙烯，钢，铁，铜和不锈钢等。
垫密封的泄露有三种形式：界面泄露，渗透泄露和破坏性泄露
。其中以前二者为主要形式。
3.基础知识——胶密封
3.1 概述
密封材料的功能是填充构形复杂且不利施工的间隙，以起密封作用。密封材料主要有三种类型：
1) 硫化型的橡胶垫片或密封圈;
2) 非硫化型的密封胶带;
3) 无固定形状的膏状或腻子状的液体密封胶。
3.2 密封胶的分类
密封胶的品种及类型很多。为了满足同一使用要求，可以使用几种不同基料的密封胶;而同一种基料又能制造出不同性能和不同的用途的密封胶。从密封胶的制造者和使用者两方
面考虑，密封胶有多种分类方法。一般可按下述四种方法进行分类。
3.2.1 按密封胶基料分类
3.2.1.1 橡胶型
此类密封胶以橡胶为基料。常用橡胶有聚硫橡胶，硅橡胶，聚氨酯橡胶，氯丁橡胶和丁基橡胶等。
3.2.1.2 树脂型
此类密封胶以树脂为基料。常用树脂有环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂等。
3.2.1.3 油基型
此类密封胶以油料为基料。常用的油类有各种植物油如亚麻油，蓖麻油和桐油，以及动物油(如鱼油)等。
3.2.2 按密封胶硫化方法分类
此类密封胶系列利用空气中的水分进行硫化。它主要包括单组分的聚氨酯、硅橡胶和聚硫橡胶等。其聚合物基料中含有活性基因，能同空气中的水发生反应，形成交联键，使密封
胶硫化成网状结构。大气中的湿气作为硫化反应中的催化剂。
3.2.2.2 化学硫化型密封胶
双组分的聚氨酯、硅橡胶、聚硫橡胶、氯丁橡胶和环氧树脂密封胶都属于这一类，一般在室温条件下完成硫化。某些单组分的氯磺化聚乙烯和氯丁橡胶密封胶以及聚氯乙烯溶胶糊
状密封胶(如汽车用点焊胶)，则须在加条件下经化学反应完成硫化。
3.2.2.3 热转变型密封胶
用增塑剂分散的聚氯乙烯树脂和含有沥青的橡胶并用的密封胶是两个不同类型的热转变体系 。乙烯基树脂增塑体在室温下是液态悬浮体，通过加热转化为固体而硬化;而橡胶——
沥青并用密封胶则为热熔性的。
3.2.2.4 氧化硬化型密封胶
表面干燥的嵌缝或安装玻璃用密封胶属这种类型，主要以干性和半干性植物油为基材。着中类油料可以是精制聚合的、吹制的或化学改性的。用环烷酸钴作催干剂加速表面干燥而
内部不硬化;环烷酸铅可使表面和内部都硬化;而环烷酸锰使内部硬化更有效。
3.2.2.5 溶剂挥发凝固型密封胶
这是以溶剂挥发后无粘性高聚物为基料的密封胶。这一类密封胶主要有丁基相交、高分子量聚异丁烯、一定聚合程度的丙烯酸酯、氯磺化聚乙烯以及氯丁橡胶等密封胶。
3.2.2.6 不干性能够永久塑性密封胶
这类密封胶通常包括以聚丁烯、中等分子量的聚异丁烯、高粘度的非氧化性粘接料如苯乙烯基油、不干性植物油、吹制半干性油或丁基橡胶为基料的密封胶。
3.2.3 按密封胶形态分类
3.2.3.1 膏状密封胶
这类密封胶属低级别密封胶，通常采用3种主要材料：油和树脂;聚丁烯;沥青。常用于密封小窗户的固定玻璃，其接缝移动变形量最大为 +5%或-5%，使用有效期一般为2年。
3.2.3.2 液态弹性体密封胶
这类密封胶包括经硫化可形成弹性状态的液态聚合物。他们具有承受重复的接缝变形能力。液态弹性体密封胶使
用寿命一般为15～。这类密封胶具有高的粘接力和剪切强度，
室温下具有良好的柔软性。其缺点为价格高，通常情况下需要底胶，双组分密封胶现场混合不方便，硫化时对温度和湿度敏感等。
3.2.3.3 热熔密封胶
热熔密封胶又称为热施工型密封胶，是指以弹性体同热塑性树脂掺合物为基料的密封胶。
热熔密封胶可配制成性能接近于液体弹性密封胶，但它比液体弹性体密封胶优越的是不需要加入硫化剂。
3.2.3.4 液体密封胶
这类密封胶主要用于机械结合面的密封，以代替固体密封材料(纸片、石棉、软木和硫化橡胶)，以防止机械内部流体从结合面泄露，所以液体密封胶又称为液体垫圈。
3.2.4 按密封胶施工后性能分类
3.2.4.1 固化型密封胶
这类密封胶又可分为刚性和柔性两类。刚性密封胶硫化或凝固后形成的固体，很少具有弹性;柔性密封胶在硫化后具有弹性及柔软性。
刚性密封胶的特点是不能弯曲，通常接缝不可移动。
柔性密封胶经硫化后保持柔软性。
3.2.4.2 非固化型密封胶
这类密封胶是软质凝固性的密封胶，施工后仍保持不干性(增粘剂不断地迁移到表面)状态。这种胶通常为膏状，可用刮刀或刷子施用到接缝中，可以配合出不同粘度和不同性能
的密封胶使用。
3.3常用密封胶的种类
在前面密封胶的分类中列举了多种方法，其中应用最广泛的是将密封胶分为硫化型和非硫化型两大类。在硫化型密封胶中应用最广泛的是室温硫化型，加温硫化型用的较少。非硫
化型密封胶有液体密封胶和腻子。此外，在加上常用的厌氧胶。
3.4 液体密封胶的选用和施工工艺
密封胶的选用，应根据使用条件、密封件的材料和密封面状态、密封介质的种类和特性以及涂敷工艺等要求综合考虑。一般情况下当受力较大，且受冲击力及交变力时，应选用强
度较高的密封胶;当变温差很大时，应选用韧性好的密封胶。
3.4.1 液体密封胶的施工方法
液体密封胶的施工方法可根据胶的状态选用。膏状密封可用刮刀刮涂或注射枪注射施工;液体密封胶采用的刷子刷涂或喷涂施工;膜状密封胶用铺贴方法施工。
3.5 国产密封胶
3.5.1 室温硫化聚硫橡胶密封胶为多组分材料，室温硫化成弹性体，为干性粘着型密封胶，常用的有XM系列密封胶。
3.5.2 室温硫化硅橡胶密封胶
硅橡胶密封胶的有多种特殊性能，如耐高温、耐低温性能，良好的电绝缘性能。
3.5.3 厌氧胶
3.5.4其他硫化型密封胶
3.5.5非硫化型密封胶
非硫化型密封胶大部分为不干性和半干性，其中呈腻子状的又称非硫化型腻子。这类胶对温度敏感性小，在使用温度范围内密封胶不变形，不开裂，不结皮，而且长期储存性好，
但力学性能低，适用于可拆卸部位或紧固联接接合面密封、沟槽密封及填堵较大的结构空隙，在液体密封垫中占主要地位，广泛应用于可拆卸部位的密封。
4.基础知识——填料密封
填料蜜密封是一种最古老的密封方式，在中国已有上千年的历史。它最早以棉、麻的纤维填塞在泄露通道内来阻止液流泄露，主要用作提水机械的密封。
填料密封主要用作动密封。它广泛用作离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封，往复式压缩机、制冷机的往复
运动轴封，以及各种阀门阀杆的旋动密封等。为
了适应上述设备的工作条件，填料密封必需具备下列条件：
1) 有一定的塑性，在压紧力作用下能产生一定的径向力并紧密与轴接触。
2) 有足够的化学稳定性，不污染介质，填料不被介质泡胀，填料中的侵渍剂不被介质溶解，填料本身不腐蚀密封面。
3) 自润滑性能良好，耐磨，摩擦因数小。
4) 轴存在少量偏心时，填料应有足够的浮动弹性。
5) 制造简单，填装方便。
填料的种类很多，可以从其功用方面、构造方面和材料方面分类，最常用的有下面四类：绞合填料、编结填料、塑性填料、金属填料。
4.1 绞合填料和编结填料
绞合填料即把几股石棉线绞合在一起，将它填塞在填料腔内即可起密封作用。
编结填料是以棉、麻以及石棉纤维纺线后编结而成，并于其中侵入润滑剂或聚四氟乙烯。
4.2 塑性填料
塑性填料是几经膜具压制成型的填料。
4.3 金属填料
金属填料有半金属填料和全金属填料两种。所谓半金属填料是金属与非金属组合而成，全金属填料则不含非金属。
4.4 碳纤维填料
碳纤维填料是一种新型填料。其优异的自润滑性能、耐高、低温性能和耐化学品性能引起人们的极大的注意，而且作为压缩填料的弹性和柔软性也极为良好，其缺点仅在于有渗透
泄露，但侵渍聚四氟乙烯或其他粘接剂之后可以防止。目前其成本较高，但随着碳纤维的发展，其成本定会下降，因此，碳纤维填料是一种最为理想和最有希望的填料。`
4.5 填料的选择
选择填料时，应考虑：机器的种类、介质的物理、化学特性、工作温度和工作压力，以及运动速度等，其中尤以介质的腐蚀性(以pH值表示)，pH值及使用温度为最重要。
4.6 填料的合理装填
填料的合理装填应按下列步骤进行：
1) 清理填料腔，检查轴表面是否有划伤、毛刺等现象。
2) 用百分表检查轴在密封部位的径向跳动量，其公差应在允许范围内。
3) 填料腔内和轴表面应涂密封剂或与介质想适应的密封剂。
4) 对成卷包装的填料，使用时应先取一根与轴径同尺寸的木棒，将填料缠绕在其上，再用刀切断，切口最好呈450斜面，对切断后的每一节填料，不应让它松散，更不应将它拉直
，而应取与填料同宽度的纸带把每节填料呈圆圈形包扎好，置于洁净处。
5) 装填时应一圈一圈装填，不得同时装填几圈。
6) 取一只与填料强同尺寸的木质两半轴套，合于轴上，将填料推入腔的深部，并用压盖对木轴套施加一定的压力，使填料得到预压缩。
7) 以同样的方法装填第二圈、第三圈。
8) 最后一圈填料装填完毕后，应用压盖压紧，但压紧力不宜过大。
5.基础知识——成型填料密封
成型填料密封泛指用橡胶、塑料、皮革及金属材料经模压或车削加工成型的环状密封圈。
成型填料按工作特性分为挤压型密封圈和唇形密封圈两类;按材料可分为橡胶类、塑料类、皮革类和金属类。各种材料的挤压型密封圈中橡胶挤压型密封圈应用最广，其中O形圈历
史最悠久，最典型。唇形密封圈的类型很多，有V形、U形、L形、J形和Y形等。
5.1 O型密封圈
O型密封圈简称O型圈，开始出现在19世纪中叶，当时用它作蒸汽机汽缸的密封元件。
O型橡胶密封圈有如下的优点：
1) 密封部位结构简单，安装部位紧凑，重量较轻;
2) 有自密封作用，往往只用 一个密封件便能完成密封;
3) 密封性能较好，用作静密封时几乎可以做到没有泄露;
4) 运动摩擦阻力很小，对于压力交变的场合也能适应;
5)尺寸和沟槽已标准化，成本低，便于使用和外购。
5.2 V型密封圈
V型密封圈为一种唇形密封圈，是使用最早使用最多的成型填料之一。它主要用于往复运动，作活塞或活塞杆的密封。很少用于转动中或作静密封。
V形密封圈有下列特点：
1)密封性能良好;
2)允许一定的偏心载荷、和偏心运动;
3)可以多圈重叠使用，并通过调节压紧力来获得最大密封效果;
4)耐冲击压力和振动压力;
5)当填料不能从轴向装入时，可以开切口使用，只要安装时将切口互相错开，不影响密封效果。其缺点是摩擦阻力较其他成型填料的大。
5.3 Y型密封圈
活塞密封用的U形和Y形密封圈在形状上略有不同，U形圈的唇长，底部与唇部同厚度或略大于唇部厚度。Y形圈的纯短，底部厚，这是为了克服U形圈常常不能稳定安放而设计的，同
时可增大唇的强度，以免唇根部被撕裂。
5.4 鼓形和山形密封圈的结构
5.4.1 鼓形密封圈的结构
鼓形密封圈又称活塞密封圈，它是为单向和双向工作的活塞而设计的。密封圈的截面、衬套或挡环的结构与活塞的设计有很大关系。由于有各种性能的要求，所以鼓形密封圈的结
构也不可能是一致的。
5.5 J形和L形密封圈
J形和L形密封圈，都是用于工作压力不大于1MPa的气压或液压机械设备的密封。J形密封圈的是用于活塞杆密封
6.基础知识——油封和防尘密封
6.1 油封
油封，即润滑油的密封。它常用于各种机械的轴承处，特别是滚动轴承部位。其功能在于把油腔和外界隔离，对内封油，对外封尘。
油封与其他密封比较有下列优点：
1) 油封重量轻，耗材少。
2) 油封的安装位置小，轴向尺寸小，容易加工。
3) 密封性能好，使用寿命较长，对机器的振动和主轴的偏心都有一定的适应性。
4) 拆卸容易，检修方便。
5) 价格便宜。
6.2 防尘密封
油封可作防尘密封的件使用。但是在粉尘严重或是为了保护其他密封件时，常常使用专门的防尘密封。
防尘密封的材料，油压机械多用橡胶，气压机械多用毛毡，飞机和寒带工作的油缸为了对付活塞杆外部结冰而用金属，化工部门为防止活塞杆上的粘着物也用金属。
防尘密封对保护关键性的液压设备是十分重要的。渗入尘土，不仅磨损密封件，而且会大大的磨损导向套和活塞杆。此外，杂质进入液压介质中，也会影响操作阀和泵的功能，在
最坏的
7.基础知识——磁流体密封
7.1 磁流体
7.1.1 磁流体的组成
1995年由美国帕佩尔(Papell)发明的磁性流体，是把磁铁矿等强磁性的微细粉末(约100?)在水、油类、酯类、醚类等液体中进行稳定分散的一种胶态液体。这种液体具有在通
常离心力和磁场作用下，既不沉降和凝聚又能使其本身承受磁性，可以被磁铁所吸引的特性。
磁流体由3种主要成分组成：
1)固体铁磁体微粒(Fe3O4);
2)包覆着微粒并阻止其相互凝聚的表面活性剂(稳
定剂);
3)载液(溶媒)。
7.1.2 磁流体的特性
磁流体是一种叫胶体溶液。作为密封用的磁流体，其性能要求是：稳定性好，不凝聚、不沉淀、不分解;饱和磁化强度高;起始磁导率大;粘度和饱和蒸气低，其他如凝固点、沸
点、导热率、比热和表面张力等也有一定的要求。
影响磁流体稳定的主要因素有：微粒力度大小、表面活性剂和载液以及它们的合理配比。稳定性是磁流体各种特性存在的前提。
7.2 磁流体密封的工作原理
圆环形永久磁铁，极靴和转轴所构成的磁性回路，在磁铁产生的磁场作用下，把放置在轴与极靴顶端缝隙间的磁流体加以集中，使其形成一个所谓的“O”形环，将缝隙通道堵死而
达到密封的目的。这种密封方式可用于转轴是磁性体和转轴是非磁性体两种场合。前者磁束集中于间隙处并贯穿转轴而构成磁路，而后者磁束比不通过转轴，只是通过密封间隙中
的磁流体而构成磁路。
7.2.3 极限条件
磁流体密封在工作时会受到下列条件的限制：
1)蒸发。磁流体由磁性微粒、表面活性剂和载液3部分组成，载液的蒸发是决定密封极限旋转频率和使用寿命的主要因素。因为密封是靠有限的磁流体工作的。为此，应选用蒸汽
压低的载液，使蒸发损失为最小值。
2)温升。温度升高会导致磁铁退磁和磁流体的蒸发。因为温度升高，粘度降低，功率消耗也就降低，这是有利的一面。但是温度的、升高，磁饱和强度下降，也可能使密封的耐压
能力有些下降，因此，磁流体温度一般不应高于105℃，否则应采用冷却措施。
3)极限真空度。磁流体密封极限真空度取决于载液的挥发度，用二脂润滑剂作成的载液可满足1.333×10-7Pa超高真空技术的要求。
4)周速。一般磁流体密封适用于高周速30m/s以上的运转，无极限标志。但考虑到温度和散热，周速应限制在60～80m/s，此时还要考虑极限耐压能力。
8.基础知识——高压密封
高压密封的型式很多，按其工作原理分为强制密封和自紧密封两类。强制密封是依靠联接件(螺栓)的预紧力来保证压力容器的顶盖、密封元件和圆筒体端部之间具有一定的接触
压力，以达到密封的目的。自紧密封是随着压力容器内的操作压力增加，密封元件与顶盖、圆筒体端部之间的接触压力也随之增加，由此实现密封作用。自紧密封的特点是压力越
高，密封元件在接触面的压紧力就 越大，密封性能也就越好，操作条件波动时，密封仍然可靠。但是结构比较复杂，制造较困难。自紧密封按密封元件变形方式还可以分为轴向自
紧密封和径向自紧密封。
按密封材料性能，高压密封又可分为使密封元件产生塑性变形的塑性密封，使密封元件产生弹性变形的弹性密封。
目前，压力容器常用的密封型式有如下几种：
1) 强制密封有平垫密封，卡扎里密封和八角垫密封;
2) 半自紧密封有双锥密封;
3) 自紧密封有楔形密封，五德密封，空心金属O形环密封，C形环密封，B形环密封，三角垫密封，八角垫密封，平垫自紧密封及橡胶O形圈密封等。
9.基础知识——真空密封
真空
联机密封性能取决于联接处的泄露和真空材料的放气，对任何真空系统总希望漏、放气量与密封形式、密封材料、加工精度及装配质量等诸多因素有关，故在联接处总会存在
一定的漏、放气量，因此可根据真空系统工作的性质，真空室工作工作应力的高低及其出口处抽气速度的大小提出要求。
真空系统中的压力在高于10-5Pa真空范围内广泛使用合成橡胶、环氧树脂和塑料。当真空度提到压力10-7Pa的真空范围时，这些密封材料就不能用了，需要应用超高真空的密封材
料如金或铜作垫圈，而真空壳体不能用软刚需要改用不锈钢。
超真空气体内的气体状态是动态平衡状态。系统内的压力极限，一方面与泵的有效抽速有关，另一方面与来自真空壳体及其内部的零部件的气流量有关。因虽有系统的有效抽速由
于泵有结构尺寸和费用的原因，总存在实际限制。所以，减少气流量就成为达到超高真空状态的基本设计目标，成为选择超高真空材料的主要准则。
作为真空系统内部用的材料，要求饱和蒸汽压低，为了减少慢性解吸和体出气，要求能耐450℃高温烘烤，而不降低机械强度和不发生化学和物理损伤。作为真空系统壳体材料，要
求能忽略气体渗透，承受得住大气压的压力，烘烤期间耐空气侵蚀和不发生漏气。此外，要求选用材料，加工制作容易，价廉易得。
对于真空度低于10-7Pa的超高真空，虽然天然和合成橡胶是理想的密封圈材料，弹性好，装配成真空密封后法兰螺栓受力很小，而且可以多次重复使用。但由于超高真空系统要求
密封圈材料耐250℃烘烤，实际上可可供选用的几种橡胶材料都不能满足要求。真空度更高(即压力更低)的超高真空，则必须采用金属密封。
9.1 真空用橡胶密封圈
接触式真空动密封的结构，最常用的有下面几种类型：
1)J型真空用橡胶密封。
J型真空用橡胶密封圈工作表面应平整光滑，不允许有气泡杂质、凹凸不平等缺陷。
2)O型真空用橡胶密封圈。
3)骨架型真空用橡胶密封圈
4)真空用O形橡胶密封圈
9.2真空用金属密封圈
金属密封圈密封的可拆联接是超高真空系统中常用的联接形式。它是为满足超高真空要求而必须经200～400℃的高温烘烤除气而采用的密封方式。
常用的金属密封圈的材料有金丝和无氧铜两种，它们有下列一些性能：
金(Au)具有高的化学稳定性，高温时不氧化，塑性好，屈服极限比铜或铝低一倍，在较小的夹紧力下即可产生塑性变形，膨胀系数为αg=14×10-6cm/cm·℃，比不锈钢的膨胀系
数αs=18×10-6cm/cm·℃稍低。金制密封圈虽有良好的密封性能，但在夹紧力的作用下会发生显著的变形硬化，强度增加。为了保证密封圈密封，必须增大加紧力，而过大的加紧
力又会在法兰表面上引起压力痕，影响密封性能。因此，用在要求较高而不经过装拆的联接，拆开后重新装配时需要更换密封圈。由于金的价格比较贵，它的应用受到较大的限制
。
铜(Cu)的热膨胀系数为αs=16.4×10-6 cm/cm·℃。铜的硬度比较大，铜制密封圈在使用前必须在真空或氢气中进行退火处理，消除内应力。无氧铜是目前超高真空密封联接中
常用的密封圈材料。其不足
之处是高温烘烤中与大气接触部分会氧化，因此，在要求高的情况下，将无氧铜的密封圈的表面镀一层金，使其具有更好的密封性能。
作为联接用的法兰盘材料也必须能承受高温烘烤、抗氧化以及在高温时仍有良好的力学性能。最常用的材料是不锈钢。法兰密封表面的粗糙度和尺寸就精度均应满足超高真空密封
的要求。
9.3 采用软件变形的动联接密封
9.3.1 非金属软件变形的动联接密封
9.3.2 金属软件变形的动联接密封
9.4 真空用的其他密封
9.4.1 真空用磁流体密封
真空转轴密封具有代表的典型结构是接触式的威尔逊密封。为了防止轴在高速旋转、下气体的泄露，只能增加密封接触界面上的压力。但是由此而产生的摩擦发热问题却难以解决
。因此，研制摩擦损失小，使用寿命长的新型密封结构已成为真空装置中应当解决的重大问题之一。为了解决这一问题，近年来应用磁流体进行真空转轴动密封的技术已经在国内
外取得了成功。
真空中应用磁流体密封的优点：
1)磁流体密封真空转轴可消除密封件间的接触所产生的摩擦损失，提高轴的转速(可达10r/min)，大大减少泄露。如果采用低蒸汽压的磁流体可将真空室内的真空度维持在
1.3×10-7Pa以上。
2)磁流体的密封结构简单，维护方便，轴与极靴间的间隙较大，因此可不必要求过高的制造精度。
3)磁流体在密封空隙中由磁铁所产生的磁场所固定，因此轴的起动和停止较方便。其缺点是磁流体在高温下难以稳定，工作温度一般在-30～120℃之间。轴的过高或过低温度下工
作时需要采用冷却或升温措施，从而使密封结构复杂化。
9.4.2 联接接隔板密封
利用磁力把动力传递当真空容器中去的密封是在真空容器外、施加一个旋转磁场1，该磁场带动真空容器内鼠笼式转子2转动，即可达到隔板密封的目的。
这种密封装置的特点：
1)磁联接隔板密封对真空容器内的真空条件没有显著影响，同其他几种动密封相比，其真空可靠性大。
2)运动件与真空容器壁不相接触，在传递运动过程中隔板或隔离圈筒除承受压力差外，不承受其他载荷，从而可以保证磁联接隔板密封的可靠性。
3)真空容器内的“污染”，仅取决于运动部件本身的结构元件，特别是摩擦部件的放气及隔板的透气性。
磁联接隔板密封结构在设计中应注意的问题：
1)外磁铁应尽量接近真空器的内壁;
2)隔离平板或隔离圈筒应用非磁性材料制造;
3)传递运动的铁芯形状与磁铁的形状相适应，而且容器壁或真空室内的其他零件应保证铁芯运动方向;
4)为了减少放气和摩擦建议用包着玻璃的铁芯;
5)磁场强度和磁铁与铁芯的距离应选择使它们运动时与容器壁或容器内的水银、铟等的冲击不大
10.基础知识——离心、停车和全封闭密封
10.1 离心封闭
10.1.1 离心密封的结构型式
离心密封是利用回转体带动流体使之产生离心力以克服泄露的装置，其密封能力来源于机器轴的旋转带动密封元件所做的功，因此它属于一种动力密封。
离心密封的特点：它没有直接接触的摩擦副，可以采用较大的密封间隙，因此能密封含有固相杂质的介质，磨损小，寿命长，若设计合理可以做到接近于零泄露。但是
这种密封所
能克服的压差小，亦即密封的减压能力低。离心密封的功率消耗大，甚至可达泵有效功率的1/3。此外，由于它是一种动力密封，所以一停车立即丧失密封功能，为此必须辅以停车
密封。
10.2.2 离心密封的减压能力
10.2.1 背叶片密封
如果工作轮后盖板上无叶片，亦即为光滑盘时，则处于后盖板与泵壳间隙腔中的液体将以工作轮角速度的ω/2的旋转。此时，间隙空腔中的压力沿径向按抛物线规律分布，如图10
-5中的压力将沿ABEKG分布，也就是说，轴封处的压力降低了。
10.2 停车密封
停车密封是动力密封的重要组成部分。当部件旋转频率降低或停车时，动力密封失去密封能力，只有依靠停车密封阻止流体泄漏。某些液封和气封液带有停车密封，以便停车后将
封液、封气系统关闭。停车密封的结构类型有多种，其中应用最广的是离心式停车密封，此外还有压力调节式停车密封，胀胎式停车密封等。
10.2.1离心式停车密封
图10-10所示是一种典型的离心式停车密封结构，泵运转时靠背叶片的离心作用密封。停车时，在弹簧力推动下，使泵轴向左滑移而将锥套填料抵紧，阻止泄漏。起动后离心子甩开
，其抓部拔动轴肩使轴左移，将锥套与填料密封脱开，是密封面不受磨损。
10.2.2 压力调节式停车密封
与螺旋密封组合的压力调节式密封，停车时，可在轴上移动的螺旋套，在弹簧力推动下，是其台阶端面与机壳端面压紧而密封。运转时，两段反向的螺旋使间隙中的粘性流体在端
面处形成压力峰，作用于螺旋轴的台阶端面处使其与壳体端面脱离接触。
带有滑阀的停车、密封。当压差缸卸压，片弹簧推移的滑阀与轴肩接紧而实现停车密封。
10.3 全封闭密封
10.3.1 全封闭密封
全封闭密封是将系统内外的泄露通道全部隔断，或者将工作机和动机置于同一密闭系统内，可以完全杜绝介质向外泄露。
全封闭密封没有一般动密封存在的摩擦、磨损、润滑以及流体通过密封面的流动即泄露问题，是一种特殊类型的密封。在密封剧毒、放射性和稀有贵重物质等方面以及在其实验和
产生中，全封闭密封都有重要用途。
11.基础知识——浮环密封
浮动环密封简称浮环密封，用于离心压缩机、氢冷气轮发电机、离心泵等轴封。
在中、高压离心压气机中可供选择的密封方式有：机械密封、迷宫密封和填料密封。但由于气体的散热和润滑条件不如液体，所以填料密封只有小型、低速才用，而机械密封在周
速大于40m/s温度高于200℃以后也很难适应，只有迷宫密封和浮环密封是最常用的两种方式。
浮环密封有下列优点：
1)密封结构简单，只有几个形状简单的环、销、弹簧等零件。多层浮动环也只有这些简单零件的组合，比机械密封零件少。
2)对机器的运行状态并不敏感，有稳定密封性能。
3)的密封件不产生磨损，密封可靠，维护简单、检修方便。
4)因密封件材料为金属，固耐高温。
5)浮环可以多个并列使用，组成多层浮动环，能有效的密封10MPa以上的高压。
6)能用于10000～20000r/min的高速旋转流体机械，尤其使用于气体压缩机，其许用速度高达100m/s以上，这是其他密封所不能比拟的。
7)只要采用耐腐蚀金属材料或
里衬耐腐蚀的非金属材料(如石墨)作浮动环，可以用于强腐蚀介质的密封。
8)因密封间隙中是液膜，所以摩擦功率极小，在、使机器有较高的效率。
浮环密封的缺点：密封件的制造精度要求高，环的不同心度和端面的不垂直度和表面不粗糙度对密封性能有明显的影响。此外，这种密封对液体不能做到封严不漏。对气体虽然可
做到封严，但需要一套复杂而昂贵的自动化供油系统。
11.1 浮环密封机理
浮环密封属于流阻型非接触式动密封，是依靠密封间隙内的流体阻力效应而达到阻漏目的。由于存在间隙，避免了固体摩擦，适用于高速情况，即可封堵液体，也可封堵气体，但
泄露量较大，某些情况下还须配置比较复杂的密封辅助系统。
11.2 浮动环
浮环密封装置的结构有多种型式，其主要型式有：宽环和窄环、光滑环和开口环、 液膜和干式浮动环。
11.2.1宽环和窄环
宽环的宽度相对其直径来说较大，其比例l/D=0.4～0.6。这种环的特点在于工作时作用在此环上的流体动力要比窄环大，并且不需用对正中心的附件。在一定的压差和泄露量之下
，其数目可以比窄环少些，这样，密封装置的结构可以简化，并便于装拆和检修。
宽环的缺点在于环的两侧会有较大的压差，这样，作用在环端面上的压力也就较大，在自由浮动时所须克服的端面摩擦力较大，即浮动较为困难。
窄环的宽度相对其直径较小，其比例l/D=0.1～0.2。窄环与轴的间隙较小，工作时，间隙中形成的流体动力较小，因此其自动同心的能力较差，大多用橡胶O型圈来帮助对正中心。
由于采用这种辅助措施，偏心度较小，停车时间也较少，这样，虽然环窄，泄露量却不大。
窄环也可以不用O形圈定位，而改用弹簧。环在弹簧力的作用下，压在隔离环端面上。当密封液的压力降低时，环仍可以保持它的对正中心位置。
由于作用在每个窄环上的压力差比宽环小，所以环作用在隔离环端面上的压力也就小，即窄环容易浮动。
11.2.2 光滑环和开口环
光滑环的内孔是光滑的;开槽环的内孔全长开槽或部分开槽。由于光滑环与轴表面的间隙中水力摩擦较小，使用中回出现较大的泄露量。开槽环的内孔加工有许多道环形槽，与轴
的 间隙中水力摩擦较大，在同样的压差和同样的宽度下，泄露量要比光滑环小，特别是在高转速下可以作到完全不漏，液膜形成也很稳定，能有效的起到密封作用。所以，对于高
速转轴，开槽环比光滑环好，如将光滑浮环密封与机械密封作比较，在低速时机械密封的泄露量少些，高速下则光滑环少些，因此，高速转动密封宜用光滑环。但是，当旋转频率
太高时，由于密封油的粘性阻滞作用，密封油会发热。为了散热，常常有意保持一定的泄露量。而泄露量除与环的形式有关外，还与运动速度、油的特性、入口油温和大气温度等
有关。
11.2.3 液膜和干式浮动环
浮动密封既可密封液体，也可密封气体。用以阻止液体泄露的称为液膜浮环密封;用于阻止气体泄露的称为干式浮环密封，因为浮环通常石墨等固体自润滑材料制造，故又称石墨
浮环密封。
石墨浮环密封：波形片弹簧的弹力及气体压力使各浮动环的一个端面分别与各隔离环的一个端面紧密贴合，组阻止气体沿径向泄露
，并靠端面的摩擦力防止环转动通过浮动环密封
沿轴向漏出的少量气体由排漏空排出，或引至主机的气体进口。石墨浮环密封的工作间隙不是定值，而是随摩擦发热状况而自行调整，故有“热自调间隙密封”之称。
石墨既耐腐蚀又耐热，但它太脆，在径向载荷作用下易断裂。在离心压气机中，采用了石墨作浮环，为了防止断裂，常在石墨环的外周镶有金属环。石墨环用冷缩方法套用金属环
内，然后再加工石墨环的内孔，使之达到规定的尺寸。当轴封的温度上升时，如镶环与轴的材料相同或相似，他们的膨胀量就会相同或相差不大。而不致影响密封性能。这种结构
已成功应用于温度高达400℃的气体密封。
12.基础知识——迷宫密封
迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。
由于迷宫密封的转子和机壳间存在间隙，无固体接触，毋须润滑，并允许有热膨胀，适应高温、高压、高转速频率的场合，这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、
鼓风机的轴端和的级间的密封，其他的动密封的前置密封。
12.1 迷宫密封的密封机理
流体通过迷宫产生阻力并使其流量减少的机能称为“迷宫效应”。对液体，有流体力学效应，其中包括水力磨阻效应、流束收缩效应;对气体，还有热力学效应，即气体在迷宫中
因压缩或者膨胀而产生的热转换;此外，还有“透气效应”等。而迷宫效应则是这些效应的综合反应，所以说，迷宫密封机理是很复杂的。
12.1.1 摩阻效应
泄露液流在迷宫中流动时，因液体粘性而产生的摩擦，使流速减慢流量(泄露量)减少。简单说来，流体沿流道的沿程摩擦和局部磨阻构成了磨阻效应，前者与通道的长度和截面
形状有关，后者与迷宫的弯曲数和几何形状有关。一般是：当流道长、拐弯急、齿顶尖时，阻力大，压差损失显著，泄露量减小。
12.1.2 流束收缩效应
由于流体通过迷宫缝口，会因惯性的影响而产生收缩，流束的截面减小。设孔口面积为A，则收缩后的流束最小面积为 Cc A，此处 Cc 是收缩系数。同时，气体通过孔口后的速度
也有变化，设在理想状态下的流速为u1，实际流速比u1小，令Cd为速度系数，则实际流速u1为u1= Cd u1于是，通过孔口的流量将等于q=CcCdA u1式中Cc·Cd=α(流量系数)。
迷宫缝口的流量系数，与间隙的形状，齿顶的形状和壁面的粗糙度有关。对非压缩性流体，还与雷诺数有关;对压缩性流体，还于压力比和马赫数有关。同时，对缝口前的流动状
态也有影响。因此在复杂型式的迷宫只，不能把一个缝口的流量系数当作所有缝口的流量系数。根据试验，第一级的流量系数小一些，第二级以后的缝口流量系数大一些，一般流
量系数常取1。但是尖齿的流量系数比1小，约在0.7左右，圆齿的流量系数接近于1，通常取α=1，计算的泄露量是偏大。
12.1.3 热力学效应
理想的迷宫流道模型，它是由一个个环形齿隙和齿间空腔串联而成的。气体每通过一个齿隙和齿间空腔的流动可描述如下：在间隙入口处，气体状态
为p0，T0和零开始，气体越接
近入口，气流越是收缩和加速，在间隙最小处的后面不远处，气流获得最大的速度;当进入空腔，流速截面突然扩大，并在空腔内形成强烈的旋涡。从能量观点来看，在间隙前后
，气流的压力能转变为动能。同时，当温度下降(热焓值h减小)，气体以高速进入两齿之间的环行腔室时，体积突然膨胀产生剧烈旋涡。涡流摩擦的结果，使气流的绝大部分动能
转变为热能，被腔室中的气流所吸收而升高温度，热焓又恢复到接近进入间隙前的值，只有小部分动能仍以余速进入下一个间隙，如此逐级重复上述过程。
12.1.4 透气效应
在理想迷宫中，认为通过缝口的气流在膨胀室内动能，全部变成热能。也就是说，假定到下一个缝口时的渐近速度等于零，但这只是在膨胀室特别宽阔和特别长时才成立。在一般
直通迷宫中，由于通过缝口后的气流只能向一侧扩散，在膨胀室内不能充分的进行这种速度能(动能)向热能的能量转换，而靠光滑壁一侧有一部分气体速度不减小或者只略微减小
，直接越过各个齿顶流向低压侧，把这种一掠而过的现象称为 “透气效应”。
12.2 迷宫密封的结构型式
迷宫密封按密封齿的结构不同，分为密封片和密封环两大类型。
密封片结构紧凑，运转中与机壳相碰，密封片能向两侧弯曲，减少摩擦，且拆换方便。
密封环由6～8块扇形块组成，装入机壳与转轴中，用弹簧片将每块环压紧在机壳上，弹簧片压紧力约60～100N，当轴与齿环相碰时，齿环自行弹开，避免摩擦。这种结构尺寸较大
，加工复杂，齿磨损后将整块密封环调换，因此应用不及密封圈结构广泛。
12.3 理想迷宫的泄露计算
给定下列几个条件：
1) 泄露气体是理想气体，不考虑焦尔-汤姆逊效应，即气体的焓只与温度有关;
2) 假设迷宫是连续的多缝口组成的一个系列，两缝口之间的膨胀室足够大;
3) 通过缝口的流动作绝热循环膨胀，在这里引用一个流量系数α;
4) 通过缝口之后的流动速度能量在膨胀室内因受等压支配而完全作恒温恢复，所以在每一个缝口之前的速度渐近为0，即不发生透气现象。
12.4 直通型迷宫的特性
由于在轴表面加工沟槽或各种形状的齿要比孔内加工容易，因此常把孔加工成光滑面，与带槽或带齿的轴组成迷宫，这就是直通型迷宫，因制作方便，所以直通型迷宫应用最广。
但是，直通型迷宫存在着透气现象，其泄露量大于理想迷宫的泄露量。
12.4.1 迷宫特性的影响因素：
1) 齿的影响。根据国外所进行的试验得出：齿距一定时，齿数越多，泄露量越少。齿距改变时，齿距越大，泄露量会急剧下降，同时还可以减少透气现象的影响。
2) 膨胀室的影响。国外对膨胀室深度的影响进行过试验研究，结论是浅的膨胀室对减少泄露量有利。
根据对膨胀室流动状态的观察，认为浅膨胀室中的旋涡是不稳定的。由于旋涡能很快地把能量耗尽，所以膨胀室的渐近速度减小，起到减小泄露的效果。
3) 副室的影响。所谓 “副室”是指直通型迷宫光滑面上开的附属槽，开槽后迷宫中的流动状态立即发生明显的变化。试验证明，只要副室的位置恰当，泄露量的减少率是相当大
的。
12.5 迷宫式气体密封的
间隙
除特殊情况外，一般气轮机、燃气轮机等叶轮机械都采用迷宫式气体密封。其径向间隙应根据以下因素选取：轴承间隙，制造公差与装配误差，部件的变形(如铸件收缩和失圆)
，转子的挠度，以及通过临界旋转频率时的振幅，热膨胀以及由此引起的变形等。在多种情况下，热膨胀的影响最突出。因此，对启动与停车时单个部件尺寸的变化，以及部件的
相对位移必须预先估算。可用静态和动态有限元算法出随时间变化的热膨胀规律，由此可了解哪些是临界条件，间隙实际上应当多大尺寸。
12.5.1 迷宫密封设计的注意点
总结迷宫密封设计中积累的经验，归纳起来有下列要点：
1)尽量使气流的动能转化为热能，而不使余速进入下一个间隙。齿与齿之间应保持适当的距离，或用高-低齿强制改变气流方向。齿间距一般为5～9mm。
2)密封齿要做得尽量薄,并带锐角 。齿尖厚度应小于0.5mm，运行中偶尔与轴的相碰时，齿尖先磨损而脱离接触，不致因摩擦出现轴的局部过热而造成事故。
3)由于迷宫密封泄露量大，因此在密封易燃、易爆或有毒气体时，要注意防止污染环境。采用充气式迷宫密封，间隙内引入惰性气体，其压力稍大于被密封气体压力;如果介质不
允许混入充气，则可采用抽气式迷宫密封。
13.基础知识——螺旋密封
螺旋密封应用于许多尖端技术部门，如气冷堆压缩机密封、增殖堆钠泵密封等。有时也用于减速机高速轴密封。它的最大优点是密封偶件之间既使有较大的间隙，也能有效的起密
封作用。如设计合理，其使用寿命可达无限大。由于可以从材料上作广泛的选择，且制造上极其容易，当压差不大时，螺旋密封功率耗损和发热都很小，用冷却水套散热已足够。
螺旋密封往往需要辅以停车密封，这样就使结构复杂，并加大了尺寸，故常使应用受到限制。螺旋密封可用于高温、深冷、腐蚀和带有颗粒等的液体，密封条件苛刻，密封效果良
好。
13.1 螺旋密封的密封机理
螺旋密封的轴表面开有螺旋槽，而孔为光表面，这同迷宫密封的开槽情况是一致的，所以可以把螺旋密封看成是迷宫密封的一种特殊型式，称为螺旋迷宫。但是，螺旋迷宫的齿是
连续的，不象前述的各种迷宫的齿是连续的齿。由于齿的连续性，通过齿的介质的流动状态发生变化。螺旋槽不再作为膨胀室产生旋涡来消耗流动能量，而是作为推进装置与介质
发生能量交换，产生所谓的“泵送作用”，并产生泵送压头，与被密封介质的压力相平衡，即压力差 p=0，从而阻止泄露。所以在密封机理上与迷宫密封略有不同。但是，介质在
通过间隙时会有一部分越过齿顶留过，而不沿槽向流动，即有透气效应，这和迷宫密封中的情况是一样的。
根据螺旋结构，螺旋密封的密封机理又稍有区别。
单段螺旋，它利用螺旋杆泵原理，利用螺旋的泵送作用，把沿泄露间隙的介质推赶回去，以实现密封。它适用于密封液体或气液混合物，无须外加封液，常用于轴承封油。须注意
的，螺旋的赶油方向需与油的泄露方向相反，否则，不但不能实现密封，反而会导致泄露量急剧增加。
两段旋向相反的螺旋，将封液挤向中间，形成液封。液封的压力稍大于或等于被密封介质的压
力，即能实现密封。常用于密封气体或密封真空。
两段旋向相反的螺旋在高旋转频率下将气体向两侧排出，使中间形成高真空陷阱以实现密封。这种密封可用作真空密封。
从理论上讲，螺旋密封的间隙小则对确保密封越有利。如果间隙大，则液体介质不能同时附着于轴的表面上。假设液体介质仅附着于孔壁而与轴分离，则螺旋密封不起推赶介质的
作用，即密封失效。但是，间隙太小，又怕轴与孔壁相碰。为避免产生密封金属偶件的摩擦与，磨损，可在孔壁表面涂上一层石墨。
13.3 迷宫螺旋密封
迷宫螺旋密封在工业上使用还是不久以前的事，它与螺旋密封的不同之处在于：在轴表面车制了螺旋槽，在密封的孔上也车制成螺套，而且具有与轴相反的螺纹旋向，使轴与螺套
间的流动形成强烈的紊流。此外，迷宫螺旋密封的螺旋运动速度要比螺杆密封的高，它在紊流工况下用于低粘度液体。螺旋密封一般用于层流工况下大粘度液体(如粘度大于水的
液体)。
工作原理：在螺杆与螺套之间的工作空间内，液体位于螺套两齿面和螺杆两齿面所围成的若干个蜂窝状的空间内。螺杆与螺套表面间的缝隙呈带凹槽的环形柱面。液体通过这些螺
纹时形成旋涡，方向与流出方向相反。由于螺杆绕流液体的动量交换结果，螺杆将能量传给液体。螺旋和螺套与液体相互作用，其结果在通过螺杆与螺套之间间隙的名义分界面上
产生摩擦力。液体中产生的摩擦力就在螺杆与螺套之间产生了压力。
14.基础知识——机械密封
14.1 机械密封的工作原理
机械密封又称端面密封(Mechanical Seal)，是旋转轴用动密封。机械密封性能可靠，泄露量小，使用寿命长，功耗低，毋须经常维修，且能适应于生产过程自动化和高温、低温
、高压、真空、高速以及各种强腐蚀性介质、含固体颗粒介质等苛刻工况的饿密封要求。
机械密封是靠一对或几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)作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。
机械密封与软填料密封比较如下：
优点：
1)密封可靠，在长期运转中密封状态很稳定，泄露量很小，其泄露约为软填料密封的1%;
2) 使用寿命长，在油、水介质中一般可达1～2年或更长，在化工介质中一般能工作半年以上;
3) 擦功率消耗小，其摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%;
4) 轴或轴套基本上不磨损;
5) 维修周期长，端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需经常性维修;
6) 抗振性好，对旋转轴的振动以及轴对密封腔的偏斜不敏感;
7) 适用范围广，机械密封能用于高温、低温、高压、真空、不同旋转频率，以及各种腐蚀介质和含磨粒介质的密封。
缺点：
1)较复杂，对加工要求高;
2)安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的技术水平;
3)发生偶然性事故时，处理较困难;
4)价高。
机械密封前的准备工作：
1)检查机械密封的型号、规格是否符合设计图纸的要求，所有零件(特别是密封面、辅助密封圈)有无损伤、变形、裂纹等现象，若有缺陷，必须更换或修复。
2)检查机械密封各零件的配合尺寸、粗糙度、平行度是否符合设计要求。
3)使用小弹簧机械密封时，
应检查小弹簧的长短和刚性是否相同。
4)检查主机的窜动量、摆动量和挠度是否符合技术要求，密封腔是否符合安装尺寸，密封端盖与轴是否垂直，一般要求：轴窜动量不大于±0.5mm;轴摆动量(旋转环密封圈处)
不大于0.06mm;轴最大挠度不大于0.05mm;密封端盖与垫片接触平面对中心线的不垂直度允许差0.03～0.05mm。
5)应保持清洁，特别是旋转环和静止环密封面及辅助密封圈表面应无杂质、灰尘。不允许用不清洁的布擦拭密封面。
6)允许用工具敲打密封元件，以防止密封件被损坏。
14. 2 机械密封材料
摩擦副材料
根据统计，机械密封的泄露大约有80%～95%是由于密封端面，摩擦副造成的。除了要保持密封面平行之外，主要是摩擦副的材料问题。
摩擦材料应具备下列条件：
1) 机械强度高，能耐压和耐压力变形;
2) 具有耐干磨性，耐高载荷性，自润滑性好;
3) 配对材料的磨合性好，无过大的磨损和对偶腐蚀;
4) 耐磨性好，寿命长;
5) 导热性和散热性好;
6) 耐高温性好;
7) 抗热裂性好;
8) 耐腐蚀性强;
9) 线膨胀系数小，能耐热变形和尺寸稳定性好;
10) 切削加工性好，成型性能好;
11) 气密性好;
机械设计与机械制造技术的探讨 篇3
摘要：机械制造业目前正面临着一个全新的发展契机，这一发展契机正是由于科学技术的发展为其带来的。而在机械制造业中，机械设计和机械制造技术紧密相联，共同推进着机械制造业的发展，通过分析可以看出，机械设计水平的高低同时对机械制造技术的水平产生影响，机械制造技术又决定了机械设计的最终程度，如此一来机械产品的质量很大程度上取决于机械制造技术和机械设计，可以这么说，机械设计与制造技术是制造业的瓶颈，优良的机械设计与制造技术能够有效创造财富，推动时代进步。
关键词：机械设计；机械制造技术；分析
传统意义上认为，机械设计师按照原有的机械原理进行机器的结构、运动方式以及能量与力的传递方式，对其不同零部件的组织构思。然后根据制造的需要设计出可以作为依据的设计方案。从技术层面上分析，机械设计包含很多方面的技术学科：工程制图、力学分析、设计原理以及互动性以及液压气动等相关控制设计，甚至包括机电一体化的控制设计等。而机械制造则是以机械设计为基础，虽然涉及更多的设备支持，但是最基础的制造依据依然以机械设计为主。文中将主要以机械的设计与制造等两方面进行技术层面的分析。
一、我国机械设计与机械制造技术的发展现状
（一）我国机械设计的发展现状
在机械制造业的传统制造过程中，机械设计人员根据原来的机械原理对机械构造、工作性能、力的传递以及其他零部件等相关因素进行重新构思，以原有的条件与设备作为基础进行机械设计。传统的机械设计以手工设计为主，采用封闭的收敛设计思维，经验类比设计形式，进行简单的设计构图和静态的计算分析，数据的准确性无法得到保证而采用增强安全性来解决。这种传统的机械设计方法一般产品开发周期较长，各部门之间工作不协调，获取信息的渠道少，机械设计的水平偏低。近年来，科学技术的发展为机械设计工作提供了有效的信息获取路径，形成资源共享的方式，有效避免了机械设计的误区，提高机械设计水平，缩短产品开发周期，加快机械制造业的发展。
（二）我国机械制造技术的发展现状
在机械制造业的发展历程中，机械制造技术是从最原始的天然工具发展起来的，后来慢慢有了制造工具，从简单的手工制造发展到机床的使用，如今，科学技术的发展为机械制造技术水平的提高提供了良好的科技条件。现阶段的机械制造技术室先进机械制造技术的初级阶段，还保留着传统机械制造技术中的优势与精华，加上科学技术的力量支持，机械制造技术水平得到了质的提高，为整个机械制造业的发展提高了良好的基础，增强了机械制造业的社会效益与经济效益。然而，我国的机械制造技术在发展中业存在着困难与挑战。在机械制造技术的管理方面，缺乏健全的计算机管理模式，无法对组织与管理体制的更新工作进行规范的管理；在机械制造的工艺上，我国没有成熟的精细加工、微细加工、高精密加工、激光加工等技术；在机械制造自动化技术上，我国的水平还处于单机自动化、刚性自动化的阶段，数控机床、计算机集成制造、柔性制造等系统都还没有形成柔性自动化、知识集成化、智能化。
二、机械设计的技术分析
（一）机械设计的初期计划设计
分析在进行机械设计初期工作的时候，需要对机械设计的需求进行认真的调查与分析，解读机械设计的具体需求，这样有利于机械设计的进一步发展，能够有效保障机械设计的进行符合产品的需求，实现机械设计的根本目的。
（二）机械设计的设计方案分析
机械设计的方案设计是机械设计工作的重中之重，良好的机械设计方案能够有效地推动机械制造工作的运行，满足产品设计对性能以及功能上的需求，在具体的设计工作中，第一，应该对机械设计产品的原理进行有效的阐释；第二，要具体设计机械产品的结构，使之能够符合产品的需求，并兼之美观与结构合理并存；第三，要充分考虑机械产品的运动方式，使之能够符合产品的结构，与产品的结构相适应；第四，要对机械产品的零部件的选择有一个良好的掌控，保障产品的零部件的选取与设计的科学合理；第五，要对机械产品的工程制图进行设计，保障工程制图的设计符合要求；第六，要对产品的设计进行一个初步的检查，检查其结构是否合理，是否能够有效地运行。
（三）机械设计的主要技术设计分析
机械设计的技术是机械设计的灵魂，只有正确、科学、创新的技术才能够保障设计师设计出更好地符合产品需求的设计，在进行机械产品设计的过程中，一定要对设计的图纸进行正确的核对与计算，对最终图与草图进行有效的对比分析，保障设计的工作不出现技术上的纰漏。除此之外，对待一些尚未生产的产品，可以进行一定的定型设计，保障机械产品设计的科学合理。
（四）机械设计的技术发展趋势分析
1、针对现代机械产品的机械设计
伴随着科学技术水平的不断提高，尤其是计算机技术与网络技术在机械设计领域的广泛应用，使得机械产品的制造对机械设计提出了更高的要求，所以，机械设计也发生了相应的改变，要进行技术上的创新，才能够适应日益提高的机械制造要求。现阶段，我国的机械产品设计更加趋向于智能化、系统化和模块化，只有做到这些，才能够有效地保障机械产品设计的需求，在进行机械产品设计的过程中可以先对产品进行模拟设计，运用先进的计算机技术对产品的功效、运行方式等进行演练，检查其是否存在缺点，是否有不合理的地方。其次，要对产品的每一个零部件都进行有效的整合，保障产品设计的连续性与有效性。最后，要利用模块的设计理念，保障产品的设计能够真正地实现产品设计的具体功能。除此之外，还应该充分利用计算机技术，保障产品设计的有效性及科学性，使产品的设计方案符合设计需求。
2、现代机械设计的未来发展与前景分析
现阶段，我国的机械设计应该朝着性能更加优良、更加符合市场需求、节能环保的绿色设计的方向发展，这样才能够保障我国的机械设计技术符合国际市场的需求，能够有效地推动机械行业的发展。机械设计朝着性能更加优良的方向发展，需要机械设计能够提升产品的可靠性，增加机械产品的防腐性能、动态性能、控制性能等，使之更符合产品设计的需求；机械设计朝着更适合市场竞争的方向发展应该接受市场经济的调节，在市场机制的有效引导下，根据市场的需求进行产品的设计，保障产品的竞争的优势，开创能够跟得上市场新技术的机械产品设计；机械设计朝着节能环保的绿色设计的方向发展，环境保护是现阶段国际社会上的主流趋势，环保意识深入人心，因此，在今后的机械设计工作中应该加强对机械产品的智能化以及绿色化的设计，保障对环境破坏降到最低，实现资源的合理配置，这样的机械设计理念才能够跟得上国际的发展趋势，才能够更加有效地促进我国机械行业的发展。
三、我国机械制造的技术分析
（一）我国先进机械制造技术的特点
分析近年来，我国科学技术快速发展，先进的机械制造技术在机械制造中得到广泛应用，技术与设备都要进行不断更新，在原有优秀技术的基础上，运用先进技术作为发展的基础，满足当今市场竞争的要求，增强市场竞争力。另一方面，先进的机械制造技术能够有效提升机械产品的性能与功能。近年来，我国工业运用先进技术，取得了长足的进步与发展，提高了生产效率，完成机械制造的技术革新，扩展市场发展前景。除此之外，先进的机械制造技术还具有系统性技术综合的优点，能够有效扩大机械制造的技术范围、优化产品的调研、开发设计以及后续的生产加工工序。
（二）我国机械制造技术的发展方向分析
我国的机械制造技术发展方向主要从以下三个方面进行分析：①机械制造的管理。健全规范的计算机管理制度是我国的机械制造技术发展方向之一，因此，我国机械制造业应该加强对机械制造技术的计算机管理；②机械制造的设计。现代的机械产品的设计要求更加倾向于智能化，如CAD设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的机械产品进行模拟设计，并能够通过多媒体等对产品的性能、结构等进行模拟演示；③机械制造的工艺分析。我国的机械制造技术机械制造的工艺上向成熟的精细加工、微细加工、高精密加工、激光加工等技术方向发展。
四、结束语
综上所述，在机械制造业中，机械设计与机械制造技术之间关系密切，息息相关，共同为机械制造业的发展提供强大的动力，根据两者的性质作用来说，机械设计水平的高低影响着机械制造技术的水平，而机械设计又要以机械制造技术为基础，这样才能为提高机械产品的性能提供基础，保障机械制造的质量。机械设计与制造技术在一定程度上决定了制造业的发展前景，能够有效创造财富、促进科技进步。因此，在机械设计工程中，机械设计要以机械制造技术为基础，保障机械制造的质量，设计出高水平的机械产品。
参考文献：
[1]李秋娟，张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].化学工程与装备，2010，（3）.
[2]王忠平，张光伟，陈桂娟，等.虚拟样机技术在机械产品设计中的应用[J].内蒙古石油化工，2006，（11）.
浅谈动压型机械密封技术的应用 篇4
1 气膜润滑密封
对于气膜润滑密封这一动压型机械密封技术来说, 其本身也被称为干气密封, 这一密封技术的实现主要依靠几微米的气体薄膜润滑完成机械密封。在气膜润滑密封动压型机械密封技术的具体使用中, 其本身存在着螺旋槽、V形槽、袋式槽等三种密封结构, 不同密封结构往往能够满足不同领域密封的需要, 其中螺旋槽的密封结构最为常见。
据笔者调查得知, 气膜润滑密封在我国当下炼油厂压缩机、常减压瓦斯气螺杆压缩机、离心压缩机中都有着较为广泛的应用, 为了更好介绍气膜润滑密封的实际应用, 笔者将以这一动压型机械密封技术在天然气管道离心压缩机中的应用实例进行概述。在天然气管道离心压缩机的气膜润滑密封应用中, 这一应用需要建立密封气过滤系统、密封气体供应差压控制系统、密封一次放空系统、隔离气供气系统, 这样才能够较好的满足其密封需求, 此外我们还需要保证气膜润滑密封技术具体应用前, 润滑油系统的正常运行。
2 热流体动压机械密封
除了气膜润滑密封外, 热流体动压机械密封也属于我国当下较为常见的动压型机械密封技术, 为圆弧槽为这一技术的最常用槽型。对于应用圆弧槽的热流体动压机械密封来说, 这一动压型机械密封技术能够通过圆弧槽内的液体较好实现密封边缘的冷却, 而这一槽型具备的排除杂质能力, 也使得热流体动压机械密封能够更好的满足不同领域的密封需求。在我国当下的核电领域中, 热流体动压机械密封发挥着极为重要的作用, 轴封泵的端面液膜润滑就需要得到热流体动压机械密封的支持。
据笔者调查得知, 核电站40%的放射性物质泄漏都来自于各类密封阀门密封不严, 其中更有20%来源于轴封泵的密封故障, 由此可见热流体动压机械密封对于核能发展具备的重要意义。在应用热流体动压机械密封技术进行的核电站轴封泵的密封中, 相关工作人员必须注重密封设计的合理、避免密封零部件的错误选择与安装、以及不合理的密封端面开启, 这样才能够保证热流体动压机械密封技术作用的较好发挥, 切实保证核电站的运行安全与稳定。
3 激光加工多孔端面机械密封
除了上述两种动压型机械密封技术外, 激光加工多孔端面机械密封同样属于我国当下较为常见的动压型机械密封技术, 这一技术能够较好满足圆孔、椭圆孔或圆锥孔等微孔的密封需求。激光加工多孔端面机械密封技术本身属于一种倾向于节能环保的密封技术, 其本身在降低能耗、提高密封可靠性、延长密封寿命等方面有着较为突出的优势。之所以说激光加工多孔端面机械密封具备着较强的密封可靠性与密封寿命, 主要是由于这一技术的密封是通过通过稳定的流体膜完成的, 这种流体膜的较强承载能力与稳定性就是这一技术的优势所在。
对于激光加工多孔端面机械密封技术来说, 这一技术采用的动环为平端面密封环, 上面存在着众多微孔, 这些微孔就是激光加工多孔端面机械密封能够满足微孔密封需求的原因所在。在激光加工多孔端面机械密封技术的具体应用中, 这一应用能够通过动环的转动形成收敛缝隙流体膜层, 这一膜层的形成主要是由于动环上每一个微孔都相当于微动力滑动轴承, 而得益于流体动压效应, 激光加工多孔端面机械密封技术自然就能够实现较高质量的密封。值得注意的是, 滑动速度、介质粘度、流体膜厚度都会影响密封的质量, 这些需要相关工作人员予以高度重视。
4 结论
在本文就动压型机械密封技术的应用展开的研究中, 笔者详细论述了气膜润滑密封、热流体动压机械密封、激光加工多孔端面机械密封等三种动压型机械密封技术, 结合这一系列论述我们能够认识到动压型机械密封的较广应用领域与可靠性, 希望这一内容能够为这一领域的相关发展带来一定启发。
摘要：在我国经济与社会快速发展的今天, 动压型机械密封技术也实现了较为长足的进步, 干气密封、激光加工多孔端面机械密封、上游泵送机械密封、流体动压型机械密封、流体动压型机械密封、激光加工多孔端面机械密封等动压型机械密封技术都是这一进步的最好体现, 为此本文就动压型机械密封技术的应用展开了具体论述, 希望这一论述能够为我国动压型机械密封技术的研究与发展带来一定帮助。
关键词：机械密封,动压,应用
参考文献
[1]于新奇, 王振辉, 蔡仁良.动压型机械密封技术的应用和发展[J].流体机械, 2005, 08:28-32+13.
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[3]江雁.流体动压型机械密封开启过程的声发射特征监测研究[D].西南交通大学, 2015.
cad机械技术 篇5
CAD技术应用在机械产品设计中范围有哪些?CAD技术作为机械工程设计中最具活力的技术手段,从目前的情况来看,它主要应用于机械设计的以下诸方面:几何建模、工程分析(如结构分析中的应力/应变计算、动态特性、热传导特性分析等)、设计审查与评价(如公差分配审查、干涉检查、运动仿真等)、计算机辅助绘图、工程数据库的建立及其操作、工程设计信息的处理、检索和交换等。目前来看,在机械产品设计中,CAD技术的应用主要集中在计算机二维绘图和三维实体造型和性能分析、结构优化两个方面。一方面,从CAD技术产生的初期只能进行一些简单的二维图形绘制到如今CAD技术质的飞跃,已经由形成之初的计算机辅助绘图,发展成为了真正意义上的计算机辅助设计。目前在机械行业中应用比较广泛的二维CAD绘图软件依次是:AUTOCAD、CAXA电子图板、开目CAD、机械设计师CAD、PCCAD等。在多数设计人员已经开始具有有效地、全面地进行计算机辅助设计的思想观念。同时,目前多数企业的图形CAD系统通过不断的摸索和应用,总的设计效率得到了一定程度的提高。另外,他们也逐渐认识到了图形分析、图纸资料的共享、信息集成化等较高层次的CAD技(
机械设计与机械制造的技术探讨 篇6
关键词：机械制造？设计？发展？技术探讨
前言：
就机械设计而言，在其技术设计层面上主要是通过对工程制图、力学研究、机械设计原理以及互动性等相关知识进行控制设计，所涵盖的内容众多，对各种学科知识的掌握就有一定要求。另外，机械制造的来源于机械设计，一个机械的完成虽然是多个设备合作的成果，但最基本仍然是机械设计，因此设计的好坏也在根本上影响了机械的好坏。本文将从机械设计和机械制造两方面对其进行技术层面的探讨。
1.机械设计的技术探讨
1.1.机械设计的初期计划设计技术
机械设计的初期设计计划主要是通过对所设计的机器进行了解，再利用初期计划设计所提出的条件对机器提出基本约束条件。这里的机械初期计划设计就类似于计算机软件设计，通过设计前对机器的分析了解，从而对所制造的机器有大致上的认知，定好机械制造在整体上该注意条件，更好的为机械制造服务。
1.2.机械设计的设计方案技术
机械方案设计是设计环节的关键，机械设计的好坏主要依靠设计方案是否最大化的体现机器的性能。因此，在设计方案形成的过程中，需要考虑的问题较多，因此，方案作为理论知识，更重要的是能够通过实践的检验。因此，方案设计者在设计方案的同时也要考虑到机器的开发和创新能够被检验者所认识。所以设计方案的形成可以通过对机器工作原理的认识，再对机械进行基本结构定位，然后在了解运动方式的基础上进行零部件的选择和设计，接着进行工程制图的设计，最后通过初步的设计检查，以上这些步骤主要是机械设计方案的流程。
1.3.机械设计主要设计技术
机械设计中也相应具备一定的技术要求，也是机械设计过程中最为严谨的一部分。这个部分主要对设计图纸进行核对和计算，做好总图与部件草图的核对分析。对机械的设计要充分符合机械性能，按照机械的功能进行针对性的设计，并且通过小组讨论，得出最好的设计方案，这里则需要设计人员细心认真负责，对每个部分的设计要进行严格的核对计算，因为一个细小的漏洞都会对机器造成不同程度的影响。一旦发现产品上的疏漏，则要立刻进行校对工作。
2.机械制造的技术探讨
2.1.现代机械制造技术的特点
2.1.1.机械制造与现代技术的结合的特点
如今的机械制造相较于传统的制造模式，赋予了更多的时代先进制造技术。例如制造技术上充分利用计算机技术、传感技术、或者自动化技术等等科技技术提高机械制造水平。这里体现了传统制造技术与现代技术的完美结合，使得制造技术有了很大的进步，提高了机械制造的管理水平，使得机械制造实现信息化的转变。
2.1.2.机械制造技术与社会相统一的特点
机械制造的发展对国民经济的提高也有很大的帮助。社会主义市场在对现代机械制造技术上，需要企业能够通过参与市场竞争，提高劳动生产率使得机械制造水平有整体上的提升，更好的立足在社会主义市场。因此在现代机械制造技术中，不仅要通过各项技术的结合创新，也要企业将时间、成本和质量作为市场竞争一部分，这样的机械制造技术才能有相应的提升。
2.2.机械制造技术发展趋势探讨
2.2.1.体现科学发展观，进一步向技术绿色化发展
实现经济的可持续，各行各业都在不断朝绿色化发展，机械制造也不例外。实现技术绿色化，不仅仅可以从机械制造自身中的设计、制造和使用过程做出改变，还要从所需制造的能源资源入手，在不影响生态环境的基础上进行绿色作业。另外，实现制造技术绿色化，也是制造技术升级的体现。不仅实现绿色制造，还提高了制造技术水平。
2.2.2.现代机械制造技术更多的朝向信息一体化发展
在科学技术发达的今天，利用先进的技术进行产品制造更能够为企业带来一定的竞争力。机械制造不再像以往一样仅限于传统的需求，更多的是体现机械的个性化和多样化，符合消费者的需求。制造出来的产品只有真正的被使用了，才是真正体现其实用价值。要结合信息技术和制造技术，利用现代化手段实现信息一体化发展。另外，对设计工艺的要求也相应的提高，实现设计与工艺的一体化发展，在机器制造的过程能够进行合理的工序调整和节约原材料，更好实现目标控制制造，提高生产质量。
2.2.3.现代机械制造技术更多的朝向虚拟化发展
在机械制造中使用虚拟化技术，更多的是依靠计算机技术中仿真技术对制造进行合理控制，并且通过虚拟化技术，可以提前对机械产品有更全面的认识，利用各项虚拟技术使得机械开发速度有一定提升，高新技术的发展不仅仅带来企业整体制造水平的提高，也使得企业能够具备相应的社会竞争力。虚拟化技术的发展不仅仅是制造技术的创新，同时也大大提高了能源利用率，提高机械制造的技术水平。
3.结语
社会竞争不断激烈，企业只有提高自身的竞争力才能够很好的在社会市场中找到适合的位置。因此，在机械制造行业方面，为了迎合社会的发展，更多的提倡绿色设计，绿色制造。机械制造需要依靠机械设计去实现。因此，对机械设计的要求则有较高的要求，为了能够充分体现机器性能，在设计的各个环节都不能够有一定马虎，设计与制造两者相辅相成。认真负责做好设计与制造的质量检查，从安全有效的角度出发，实现经济水平的提高。
参考文献：
[1]邰金华.机械设计工程数据类型及其管理技术分析[J].锻压装备与制造技术，2010（6）：102-104.
[2]辛长德.数控技术在机械制造中应用及发展[J].科技创新与应.2012（7）：48.
机械密封技术 篇7
关键词：机械设计,机械制造,技术分析
前言
在过去的机械制造加工领域, 机械制造的生产加工人员是按照机械工程师的设计来进行生产加工需求的, 而机械设计师的设计工作是根据客户的需求来进行的, 机械设计师依据需求设计的设计方案在加工的过程中经常会发生一些问题, 这就需要机械制造加工人员在加工的过程中与之进行有效的沟通。由此可见, 机械设计与机械制造两者在机械行业之中相辅相成, 共同促进了机械行业的有效发展, 因此, 在今后的机械工作中应该加强对机械设计与机械制造的技术分析, 这对机械行业乃至工业行业的发展具有重要的促进作用, 有效地推动了我国国民经济的进一步发展。
1机械设计的技术分析
1.1机械设计的初期计划设计分析
在进行机械设计初期工作的时候, 需要对机械设计的需求进行认真的调查与分析, 解读机械设计的具体需求, 这样有利于机械设计的进一步发展, 能够有效保障机械设计的进行符合产品的需求, 实现机械设计的根本目的。
1.2机械设计的设计方案分析
机械设计的方案设计是机械设计工作的重中之重, 良好的机械设计方案能够有效地推动机械制造工作的运行, 满足产品设计对性能以及功能上的需求, 在具体的设计工作中, 第一, 应该对机械设计产品的原理进行有效的阐释;第二, 要具体设计机械产品的结构, 使之能够符合产品的需求, 并兼之美观与结构合理并存;第三, 要充分考虑机械产品的运动方式, 使之能够符合产品的结构, 与产品的结构相适应;第四, 要对机械产品的零部件的选择有一个良好的掌控, 保障产品的零部件的选取与设计的科学合理;第五, 要对机械产品的工程制图进行设计, 保障工程制图的设计符合要求;第六, 要对产品的设计进行一个初步的检查, 检查其结构是否合理, 是否能够有效地运行。
1.3机械设计的主要技术设计分析
机械设计的技术是机械设计的灵魂, 只有正确、科学、创新的技术才能够保障设计师设计出更好地符合产品需求的设计, 在进行机械产品设计的过程中, 一定要对设计的图纸进行正确的核对与计算, 对最终图与草图进行有效的对比分析, 保障设计的工作不出现技术上的纰漏。除此之外, 对待一些尚未生产的产品, 可以进行一定的定型设计, 保障机械产品设计的科学合理。
1.4机械设计的技术发展趋势分析
1.4.1针对现代机械产品的机械设计
伴随着科学技术水平的不断提高, 尤其是计算机技术与网络技术在机械设计领域的广泛应用, 使得机械产品的制造对机械设计提出了更高的要求, 所以, 机械设计也发生了相应的改变, 要进行技术上的创新, 才能够适应日益提高的机械制造要求。现阶段, 我国的机械产品设计更加趋向于智能化、系统化和模块化, 只有做到这些, 才能够有效地保障机械产品设计的需求, 在进行机械产品设计的过程中可以先对产品进行模拟设计, 运用先进的计算机技术对产品的功效、运行方式等进行演练, 检查其是否存在缺点, 是否有不合理的地方。其次, 要对产品的每一个零部件都进行有效的整合, 保障产品设计的连续性与有效性。最后, 要利用模块的设计理念, 保障产品的设计能够真正地实现产品设计的具体功能。除此之外, 还应该充分利用计算机技术, 保障产品设计的有效性及科学性, 使产品的设计方案符合设计需求。
1.4.2现代机械设计的未来发展与前景分析
现阶段, 我国的机械设计应该朝着性能更加优良、更加符合市场需求、节能环保的绿色设计的方向发展, 这样才能够保障我国的机械设计技术符合国际市场的需求, 能够有效地推动机械行业的发展。机械设计朝着性能更加优良的方向发展, 需要机械设计能够提升产品的可靠性, 增加机械产品的防腐性能、动态性能、控制性能等, 使之更符合产品设计的需求;机械设计朝着更适合市场竞争的方向发展应该接受市场经济的调节, 在市场机制的有效引导下, 根据市场的需求进行产品的设计, 保障产品的竞争的优势, 开创能够跟得上市场新技术的机械产品设计;机械设计朝着节能环保的绿色设计的方向发展, 环境保护是现阶段国际社会上的主流趋势, 环保意识深入人心, 因此, 在今后的机械设计工作中应该加强对机械产品的智能化以及绿色化的设计, 保障对环境破坏降到最低, 实现资源的合理配置, 这样的机械设计理念才能够跟得上国际的发展趋势, 才能够更加有效地促进我国机械行业的发展。
2机械制造的技术分析
2.1先进机械制造技术的特点分析
(1) 机械制造技术具有全面性, 现阶段我国的机械制造技术十分先进, 机械制造技术在国际上一直处于领先地位, 但是在机械制造技术发展的过程中应该充分地认识到机械制造技术的发展应该适应现阶段机械产品的需求, 大力开展对传统的机械制造技术的革新, 对机械制造生产的设备也要进行更新换代, 使之能够满足机械产品的设计需求, 有效地推动机械产品的进一步发展。 (2) 机械制造技术的发展应该与工业技术的发展相适应, 符合工业发展的规律, 并且在发展的过程中, 不断地将新兴的技术融入到机械制造技术的创新中, 有效地提高机械制造的生产效率, 满足机械设计的需求。 (3) 在机械制造技术发展的过程中, 应该注重对机械技术整体的系统性的整合, 扩大机械制造技术的应用范围, 提高机械制造技术的制造能力, 这样才能够更加有效地推动机械制造技术走向市场、走向国际。
2.2我国机械制造技术的现状以及发展方向分析
从目前我国机械制造行业的发展形势来看, 可以看出, 我国现阶段的机械制造行业发展较为迅速, 得到了世界各国的广泛认可, 成为了名符其实的制造大国, 在今后机械制造的发展过程中, 应该向着智能化、计算机化的方向发展, 保障我国机械制造技术的发展符合国际市场的需要。首先, 机械制造的管理上, 机械制造技术的计算机化是我国机械制造行业发展的一种必然趋势, 能够更好地推动我国机械制造行业的管理, 实现机械制造管理的智能化, 保障机械制造行业的发展与国际接轨。其次, 机械制造的加工生产应该与机械设计工作有效地结合, 采用先进的机械设计技术来推动机械制造行业的发展, 并且加大对相关方面的技术创新, 促进机械制造行业的创新发展。最后, 再进行机械制造的过程中, 一定要严格控制机械产品的质量, 保障机械产品的可靠性, 并且不断地将各种高端技术应用到机械产品的制造过程中, 进而提升我国机械制造行业的总体质量, 使之在国际市场上始终占有领先地位。
参考文献
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[2]辛长德.数控技术在机械制造中应用及发展[J].科技创新与应用, 2012 (7) :48.
机械密封技术 篇8
煤化工设备的密封效果对煤矿的整个生产过程有着巨大的影响, 但现实却是我国的一些煤化工企业依然在沿用老旧的填料密封方式, 造成泄漏量较大且机械磨损严重, 这不仅降低了设备的运行效益, 而且还增加了相关机械设备的维修和养护成本, 已经无法满足当前煤化工生产的要求。
此外, 化工产品大多为有毒、易燃、易爆产品, 一旦出现介质泄漏, 除了会造成煤化工企业的经济损失外, 还会带来严重的安全和环保隐患, 甚至对机械生产设备和人员的安全带来直接威胁。
在这种背景形势下, 我们有必要研究和应用更为安全可靠的密封技术。机械密封技术是近年来兴起的一种先进密封技术, 并且在煤化工行业中得到了广泛的应用。
经过实践研究证明, 机械密封技术不仅能够很好地适应煤矿恶劣的生产环境并达到良好的密封效果, 而且随着技术的逐渐完善, 它还具有良好的节能效应。笔者坚信, 随着机械密封技术本身的发展, 它在煤化工行业中的应用前景必将会更为广阔。
2 机械密封的基本原理和要求
与以往普遍采用的填料密封方式不同, 机械密封技术不使用任何填料, 而是通过将密封装置固定在轴或泵上, 利用端面的紧密接触来达到密封的效果。在机械密封装置中 (如图1所示) , 压力轴会在一面泄出水, 而在另一面则通过动、静环来实现流动, 以达到保证动、静环不接触的目的。
机械密封技术的实质是将容易发生泄漏的部位改变成难泄漏的轴向密封方式, 进而实现避免工作中的设备在运动过程中出现泄漏。在现阶段, 我国的煤化工企业在实际生产过程中已经开始广泛使用机械密封技术, 特别在泵、减速器等设备中的使用频率已经非常高。为了达到良好的密封效果, 当前的机械密封装置已经发展地较为复杂, 组成装置的零部件也比较多, 但在这些零部件当中, 动、静环无疑是最为关键的组成零部件之一。
在装置的实际工作中, 动环与泵轴相对运动, 而静环则通过与动环组成密封面的形式来达到密封效果, 这就意味着要获得良好的密封效果, 就必须确保装置中的内部组件协调配合, 特别是动环和静环要结合在一起才能防止泄露的发生。显而易见, 机械密封装置的应用效果受到其内部零部件性能的制约, 只有确保装置内部零部件都不存在质量问题并能达到良好的配合效果, 才能获得一个良好的密封性, 进而也才能谈得上发挥机械密封技术的功效。
与传统的填料密封方式相比, 机械密封技术主要具有以下特点:
1) 密封效果可靠, 即使在应用机械密封装置的过程中发生一些泄漏, 其泄漏量也在可控制的范围之内;
2) 机械密封装置的使用寿命很长, 不需要像填料密封方式那样要频繁更换填料;
3) 机械密封装置在投入使用后不需要经常进行调整, 先进的机械密封装置本身就自带一个补偿结构, 一旦安装完成并投入运行后, 它就可以自适应地进行补偿调整;
4) 机械密封技术的密封效率比较高, 并且因为其具有较小接触面积的缘故, 导致其在工作过程中不会产生很大的磨损, 这使得机械密封技术非常适合煤化工生产对节约能源和降低磨损的要求, 因而在煤化工生产领域的应用前景将会非常广阔;
5) 机械密封装置的表面不易受到侵害, 因为密封方式都改为了轴向密封, 不存在相对运动的情况, 所以装置自身发生损伤的可能性大大地降低;
6) 机械密封是由波纹管适合全补偿机械密封发展起来的, 所以它具有良好的抗震性能, 而煤化工生产的特性刚好对密封技术的抗震性能也有着较高的要求, 这使得机械密封技术在先天条件上就适合应用到煤化工生产领域中。
虽然机械密封技术具有良好的密封效果, 但同时我们也要清醒地认识到, 机械密封装置在实际应用过程中并不是就不存在任何问题, 受到装置材料和内部结构的制约, 使得机械密封装置在实际应用过程中并不能适应一切情况。例如, 在高温、低温、强腐蚀等工作环境下, 机械密封装置的性能也会受到一定的影响;在结构或装配复杂的情况下, 也可能导致其不能正常工作。
总之, 为了达到良好的密封效果, 在实际应用机械密封技术时, 应该根据实际情况选择合适的装置形式和材料。
3 不同条件下的机械密封技术应用
3.1 高温条件
如果密封位置的温度高于200℃, 那么就不宜采用橡胶等非金属材料, 此时就应该充分考虑热变化造成的影响, 将密封件也根据实际使用情况进行相应的热处理。同时, 针对同一结构机械密封件的热膨胀系数而言, 应该利用冲压成型或是焊接形式的金属波纹管结构。
3.2 低温条件
在低温环境下, 材料一般会出现冷脆等问题, 此时在使用密封技术时, 就应该着重考虑疲劳强度、冲击以及膨胀系数等关键要素。此外, 低温还容易导致衬垫种类的辅助机械密封圈出现老化问题, 从而使得密封圈失去弹性, 进而导致泄漏的发生。
通常而言, 低温环境下的机械密封装置应该重点考虑多方面的因素影响。
首先, 可以使用金属波纹管来代替辅助密封圈, 再考虑到由煤化工生产而引起的振动, 还应选择不锈钢材质的金属波纹管。不锈钢材质的金属波纹管不仅可以有效消除由于多种要素引发的机械振动, 同时还具有良好的弹性补偿, 因而可以得到良好的密封效果。
其次, 在低温环境下, 塑性会减小, 而硬度却不断增加, 此时如果将波纹管置于旋转运动中, 就会使疲劳加大, 进而导致机械密封的周期降低, 此时就可通过应用静止模式结构来避免波纹管疲劳。
最后, 为了增强防气蚀的性能, 也为了降低冷损, 应该将密封腔和大气进行隔绝。
4 机械密封处理方法
4.1 机械密封泄露问题整治方法
因为造成机械密封泄漏的原因有很多, 所以应该根据造成泄漏的具体原因采取相应的措施。在机械密封装置的安装过程中, 应该严格遵守相应的安装操作流程, 而在煤矿工程项目的施工时, 针对那些容易引发泄漏的位置还应采取相应的技术措施进行预防。
同时, 在进行密封装配时, 一定要确保各个密封零部件的润滑油要擦拭干净, 对于其中重要的密封端面更要应用清洁度相对较高和柔软性较好的纱布进行擦拭。
对于存在故障隐患的零部件要及时进行修整, 装配时要特别注意密封圈不能被汽油和煤油浸泡, 以避免过早发生老化问题。最后, 在整个密封装置安装结束后, 还要对装置是否能够灵活运转进行检查, 并对存在的问题进行及时排除。
4.2 对清洗系统完成处理
在允许的条件下, 应该设置辅助冲洗系统。一些物质若是进入到摩擦位置, 就会造成机械密封装置损坏。对此, 应该高度重视机械密封空间中的清洁问题, 严格保护密封面, 把杂质完成处理, 把密封端面杂质完成冷却和润滑, 从而冲走杂质。
此外, 密封位置的清洁度直接影响着密封效果, 若是存在杂质和其他异物, 就可能导致密封失去效果。对此, 应该加强清理工作, 同时认真检查密封位置。
5 结束语
在煤化工行业内, 存在大量的装置和设备需要进行密封处理, 而机械密封技术以其良好的密封效果, 在煤化工企业的生产中取得了广泛的应用。
鉴于此, 我们有必要加强对机械密封技术的研究和应用, 以促使其可以更好地为煤化工企业的生产进行服务。
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水稻机械插秧技术 篇9
一、田间准备
水稻大田栽前耕整, 是水稻高产栽培技术的一项重要内容, 整地质量的好坏直接影响插秧的作业质量。机械插秧对大田的总体要求是:旋耕深度10～15 cm, 田面平整无残茬, 泥脚深度小于30 cm, 水深1～4 cm。
二、床土准备
1.床土选择。
第二年的床土要在当年秋收结束后采集, 土壤必须是腐殖土要具备营养丰富、无草籽、无石子, 水分的通透性要好。
2.床土用量。
每亩一般需准备营养细土110 kg作床土。另外准备未与配料混合的细土30 kg作覆土。
3.床土加工。
选择晴好天气水分适宜时进行过筛, 要求细土粒径不大于5 mm, 过筛后继续堆放使肥土逐渐熟化。
4.床土的水分。
播种后要用喷水的方式进行水分补充, 土壤的水分保持充足不宜过于干燥, 否则不利于秧苗盘根。
三、种子准备
1.选种。
要选择适应当地品质优良的种子, 出芽率要在95%以上, 否则枯粒太多会引起种子腐烂, 苗盘后期会出现“秃疮”现象, 不利于插秧机作业。采用传统盐水浸种时溶液的比例为1.06～1.10。盐水选种后要用清水将种子清洗干净, 否则会影响种子发芽。泡籽的7～12天之前, 建议利用等离子体种子处理机将种子进行处理, 激发种子活性促进根系生长。
2.催芽。
催芽主要的技术要求就是要芽出得齐、出得快、出得壮。要求发芽率达到90%以上, 幼芽健壮, 根芽比例适宜。催芽时温度要控制在38 ℃内。温度高, 种子的生理活动越旺盛, 破胸也就越迅速, 越整齐。
四、种子的播种
水稻育秧播种作业时, 最好采用水稻育秧播种机, 可以分别进行铺土、播种、覆土等作业, 不仅节约人工而且提高了效率。
1.底土要均匀, 一般在2～3 cm为宜。
2.要控制播量, 每盘芽种在80～100 g左右, 根据种子的出芽程度再做调整。
3.子盘在摆放时一定要把每个边竖立整齐并且不能涨尺。
五、水稻插秧机的栽培模式
目前我国市场销售的插秧机种类很多, 有乘座式6行、有手扶式、还有高速插秧机, 其中手扶式插秧机居多。其主要的特点是, 能够定苗定量定穴, 在保证基本苗的基础上实行宽行浅栽, 提高了阳光和空气的通透性, 减少病虫害, 有利于水稻的最低节位分蘖, 缩短返青期, 增加有效分蘖。
六、机插秧苗的基本要求
机械插秧所使用的秧苗必须是个体强壮无病虫害, 群体质量均衡, 盘根好的毯状秧苗。机插秧, 采用中小苗带土移栽, 单季水稻的秧龄一般在15～20天。秧苗质量的好坏, 可根据秧苗的形态和生理指标两方面来衡量。在实际生产中, 可通过观察秧苗的形态特征来判断。秧苗的主要形态特征是:茎基粗, 梗扁, 叶挺色绿、根多色白, 叶基部茎宽≥2 mm。
七、机插秧时出现的几种异常现象
1.启动困难
燃油里有杂质, 造成启动困难;启动电路短路;挂挡时启动;汽油化油器针阀堵塞引起启动困难。上述情况在实际工作中经常遇到, 这都是插秧机操作人员不能按照正确的方法操作和保养所造成的。
2.插秧质量不好
(1) 落插。
秧盘盘根不好过于松散, 底土较厚, 秧苗不齐有“秃疮”现象。秧针弯曲, 秧针夹有杂物。
(2) 跳插。
有规律跳插一般都是秧盘摆放方法不正确。在摆苗时应该将秧箱左右移动, 秧箱移动到极左或极右时摆放秧苗就会避免这种现象的发生。无规律跳插的原因很多, 大多数都是因为秧苗没有育好所造成的。
(3) 夹秧现象。
夹秧现象的出现一般都是因为插秧机的推秧器与秧针间隙过大。
3.栽植臂骤停
在一般情况下, 栽植臂突然停止工作都是插秧机的安全离合器在起作用。安全离合器是栽植臂工作时的过载保护装置。这时我们应立即熄灭发动机, 检查秧门与秧针之间是否夹有硬物, 如果有及时清除, 排除杂物后重新启动发动机继续作业。
杨树机械造林技术 篇10
由于造林地大多数是当年采伐当年还林的采伐迹地, 造林地没有经过熟化, 还有很多侧根和须根埋藏在土壤中。在机械造林时, 采伐迹地土壤中埋藏的根系就会挂在植树机植苗口的犁铧尖上, 植苗员在投苗时, 树根会把苗木拖倒, 造成缺苗现象。因此, 必须用机械进行彻底的整地。
1.1 整地方法
在拖拉机前面的推土铲上安装一个像犁沟形状的刀。这样就可以把树根割断或拖出来, 从而减少了植树机的拖苗现象, 造林实践中效果明显。
为取得更好的整地效果, 采伐迹地最好熟化1~2a后再进行整地造林, 这样整地时可以把地表的根系切断。而且当年平整土地时坑内大多是干土或是潮干土, 如春季墒情不好, 造林时成活率就会很低。而1~2a后再进行整地造林时, 深层的根系经过夏季的高温会腐烂很多, 林地土壤经过熟化后, 原有的土疙瘩坑也已经沉实, 此时整地会更干净、更彻底。
2 机械造林的苗木要求
2.1 起苗
造林前起苗时必须进行选苗。一年生杨树苗木地经低于0.8cm的不能出圃。因为苗木粗度不够, 即使造林成活了, 杨树长势也很弱。
2.2 苗木运输
苗木在装车运输时, 必须浇水后用苫布盖好后运输。卸车后必须假植浇水。
2.3 剁苗根
机械造林苗木运到造林地时还需剁苗根。剁苗根的要求是侧根留3~5cm长, 同时把残次苗挑出。
3 机械造林的方法
3.1 造林机械
一般林场现在使用的造林机械多数是通辽林机场生产的SQZ-45牵引式植树机。建议把原有植树机的铁镇压轮换成胶轮。因为机械造林时通常会在植树机的铁轮镇压力不够时, 在框架上适当增加配重。但由于重量的增加, 铁轮在转弯时向地里吃土, 造成轴承损坏或铁轮梁弯曲, 出现镇压轮压苗现象。植树机换胶轮后, 镇压力会比原先增强。可减少植树机轴承的损坏和压苗现象。
3.2 机械造林的镇压和覆土是造林中的重要环节
造林苗木如果不覆土, 苗木在经过一个冬天和一个春天的阳光照射, 苗木露出土壤的部分就会干枯死亡。在平原沙地, 春季的大风会把造林地的垄沟淤满干沙, 这样即使春季土壤墒情很好也会造成苗木因干沙太厚嫩芽难以出土, 苗木会被闷死在土壤中。覆土厚度为苗顶端1~3cm。这样可减少苗木本身水份和土壤中的水份散失。而且机械镇压的更实, 比人工踏实效果更好。
4 幼林地的间作
杨树幼林地间作, 苗木行距的大小是巩固造林成果重要因素之一。通过近几年的幼林抚育工作实践, 行距为3.3m适宜机耕和间种作业。
间种作物的垄宽一般为0.6~0.65m, 树垄之间可以间种作物4垄, 宽度为2.6m, 树垄宽度为0.7m。因为, 如行距为3m, 间种农作物4垄, 树垄仅为0.4m, 幼苗根本无法生长。间种农作物3垄, 宽度为1.8m, 树垄为1.2m。树垄过宽, 不利于抚育管理;而树垄过窄又不利于林木的生长和成活。因此, 行距3.3m更有利于林木的生长和成活, 也便于间作和抚育管理。
5 幼林的抚育管理
幼林抚育是巩固造林成果, 提高造林成活率的基础性工作。幼林抚育必须坚持做到“四严、一早、三勤”。“四严”即严格管理、严格检查、严格监督、严格要求;“一早”即春耕期间常到农户家中和田间, 宣传抚育标准;“三勤”即勤走、勤看、勤督促。只有这样才能做好幼林抚育工作, 使幼苗快速成长成林。
幼林抚育管理包括松土、除草等, 松土和除草必须细致, 要做到“三不伤”、“一净”。“三不伤”即不伤根、不伤皮、不伤梢;“一净”即杂草要除净。抚育管理年限次数决定于造林的立地条件。
5.1 松土
松土时不能损伤苗木, 深浅均, 要求不伤根, 不留围脖草, 不压苗。
5.2 除草
化学除草剂具有除草高效、经济、及时、省工等优点, 由于机械造林面积大, 近年来化学除草剂也应用到了林业生产中。
除草剂种类繁多, 目前国内市场销售的已有数百种性质各异的除草剂, 并且配制成数千种不同用途的除草剂类型, 用于不同作物和防治不同种类杂草。因此, 我们必须熟悉不同除草剂的基本性能和其适用的作物、防除对象等。杨树幼林的抚育一般选择性内吸传导激素型除草剂和土壤处理除草剂。
我们通过对除草剂在育苗地和新植林中的实验观测发现, 对林木有药害的除草剂有:金粒多、苯达松、克草特、除禾农、拿捕净、都尔。
5.2.1 金粒多药害程度:叶面烧伤, 生长点死亡, 树木高度3a内没有生长。
5.2.2 苯达松药害程度:叶面烧伤, 生长缓慢或全株死亡。
5.2.3 克草特、除禾农、拿捕净、都尔药害程度:药害小。
对杨树苗木和幼林没有药害的除草剂有:盖草能、精奎禾灵、稳杀得。
6 结语
农业机械节油技术 篇11
关键词：农业机械；油耗因素；节油技术
中图分类号： S2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.20.0032
农业机械的研究者和生产者应当着力于节油技术的改进，并淘汰耗油多的机器，推广新型节能机械。然而，农业机械的节油技术工作，需要的不仅仅是研究人员的改进和完善，更需要操作者的正确使用和日常维护。实际操作者通过选择合适的机械，进行规范化的操作以及适当的保养和维护，达到降低机械工作的油耗，提高农业生产效益，以及减少对环境污染的目的，进而推动我国农业的可持续发展。
1 选择节油机型
为达到农业机械节油的目的，应当选择设计合理、适应性好、技术成熟的机器，另外，机器的动力性能和作业稳定性也必须考虑在内。在选择时，也要看产品是否经过国家相关部门的质量鉴定，是否获得实践检验，并且能否满足本地的农业需求，只有选择综合效益较好的节能型机械，才能达到高效、节油的目的。除此以外，市场上正规有效的节油型机械也应当有良好的售前、售后服务，便于使用者的维修与更换配件，这一点也是选择优良机械的依据。
2 正确操作农业机械
机械的操作过程也是油耗的一部分，正确操作农业机械可以降低一定量的油耗，下面分析几点使用者应当注意的节油操作。
在确认装置完好的前提下，启动机器；行驶过程中，操作者应当注意使用合理的油门和档位；在高负荷工作时，及时更换机油，避免机油温度过高而加速老化；如果要长时间停车，必须要熄火，减少发动机的空转带来的不必要油耗；熄火前猛轰油门不仅会损耗发动机零件，更会增加油耗。机械所处的状态不佳也是油耗增加的因素，比如发动机气缸的压缩力不足、空气滤网堵塞等。
不规范加油亦是增加耗油的重要原因，应当注意加油不要加太满，油位太高会造成油封损坏、机油渗漏。另外，曲轴箱的通气孔应该保持畅通，以防止油渗漏，同时排出水汽和油汽，避免污染机油。
3 农业机械的保养
农业机械在长时间的使用后，部分部件会出现不同程度的损坏，不仅降低了机械的性能，也增加了油耗，更会造成安全隐患，因此，使用者平时对农业机械的保养是不可缺少的。新购买的机器需要磨合，使用者应当依照机械说明书的要求对其进行磨合，不要一开始就将新机器投入重荷作业中，在磨合时需要控制好操作速度，在加速、减速时都不要太快。
在使用前应该将机械用油进行48 小时沉淀，避免发动机因机械油中的杂质出现故障或者损坏，在确保发动机的供油系统处于最佳状态时才运行机器。机械的滤清器也需要经常清洗和更换，据统计，车况良好的机械可以省油15%～20%。空气滤清器的堵塞会导致气量减少，燃油不充分，因此降低了燃油的效率；柴油滤清器堵塞会使得发动机的供油异常、功率下降，从而油耗增加。
机械各部位的轴承润滑度应该保持良好，在部件轴承处滴注润滑油，并控制好它们的松紧度，太紧或太松都会增加工作阻力，从而增加油耗。另外，螺丝的松动也会增加油耗，尤其是发动机的支架与变速箱间的螺丝。
4 农业机械的日常维护
使用者对机械的发动机要经常检查，可以定期进行耗油技术的检测，严防燃油滴漏的情况，减少耗油，安全行车。检查与调整气门的间隙，也是必不可少的维护工作。据统计，气门的间隙过大，油耗会增加大约15%～20%。发动机的齿轮和凸轮轴的磨损，会导致配气相位角的减少，应当适当减小气门的间隙，来弥补相位角的减少；凸轮轴的磨损较严重时，要及时更换，否则会降低功率、增加油耗。
经常检查机械制动系统的状态，不但能保证行车安全，同时也能减少油耗。如果制动回位状态不好，有拖滞的现象，说明机械处于半制动的状态。另外，检查喷油器的雾化状态，喷油器如果有滴油或者雾化不良的现象，会使机械油得不到充分的燃烧，因此增加油耗。
农业机械大多使用柴油作为动力燃油，实践证明，柴油需要经过48小时以上的沉淀，使用效果才有显著的提升，可以提高发动机的安全性和经济性，还能延长其使用寿命。在加油之前，要擦干净油箱，去除灰尘后再打开盖子。加油时最好用软管加油，这样能使燃油借自重流入油箱。
5 结语
农业机械油耗的增加受较多因素的影响，其中很多都是与使用者的驾驶习惯有关，在使用的过程中应当及时改正这些不好的习惯，在实践中分析出农业机械节油的技术，使机器使用时间更长，油耗得到一定的控制。除了文中提到的节油措施之外，使用者还应该根据当地气候、环境以及管理水平、燃油品质等因素，不断地探索农业机械节油的新途径。
参考文献
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机械密封技术 篇12
关键词：现代机械设计,机械制造,设计技术,制造技术
在我国,现代机械设计与机械制造的技术研究被寄予了极高的期望,机械设计与机械制造不断地给人们的生活带来便利。然而,仅仅满足于此是不够的,社会各界人士都盼望着机械设计与机械制造能够克服技术上的复杂和烦琐,得到更好的创新和发展。为了促进制造行业的繁荣,提高我国国民经济水平,我们必须认真对待现代机械设计与机械制造的相关技术研究工作,保证每一项工作程序不出差错,并采取相应的策略解决现阶段我国机械设计与机械制造工作中的重大问题。
1 现代机械设计与机械制造的发展状况
1.1 我国机械设计的发展现状
相比于欧美发达国家来说,我国的重工业起步晚、发展落后。我国机械设计思维浅,局限在一个密封的环境当中,较为单一化,主要体现在手工设计上。此外,机械设计与机械制造内部协调不当、产品设计周期过长等都是传统机械设计的弊端,直接影响着机械产品的生产质量和生产效率。自改革开放以来,我国在机械设计技术上有了很大的进步,但是仍然存在欠缺之处。为此,我们还需要努力寻找突破口,不断提高机械产品的质量及生产效率。
1.2 我国机械制造的发展现状
传统的机械制造与传统的机械设计相似度很高,基本都是以手工制造为主要形式,而手工制造需要耗费大量人力、物力和财力,而且产品容易出现偏差或者不符合规范的情况,造成质量低下。现代机械制造绝大多数采用机械制造产品,不仅汲取了传统手工制造的精髓,还制定了数字化的控制标准,满足了当代群众对产品的各方面需求,并在一定程度上克服了手工机械制造在技术上的缺陷,实现了我国经济的全方面发展。
2 机械设计技术
2.1 机械设计的初始计划设计技术
机械设计的初始计划不仅对机械设计和机械制造的内容、进程等都起着至关重要的作用,还限制着机械再设计与再制造的发展。所以,为了丰富机械设计内容,加快机械制造进度,也为了使机械设计能够有更美好的发展前景,在机械设计之前,我们应当对机器的设计要求进行调查分析,将机械设计的初始计划做到充分、合理与高效。
2.2 机械设计的主要设计技术
机械设计工作繁杂困难,对技术的专业要求非常高,因此,保证每一步技术工作准确无误是机械设计的重点。核对和计算设计图纸,核对和分析总图(包括部分草图)是机械设计在技术层面上的主要工作。在这个阶段,应当严格审核每一项工序,保证没有一丝漏洞。如果在检查过程当中还是无法避免漏洞的产生,就必须立刻停止设计,重新严格检查,将机械设计产生的损失降至最低。
2.3 机械设计的设计方案技术
无论是设计建筑物,还是设计产品,设计方案始终是贯穿整个设计过程的导航器,在机械设计当中,设计方案的作用更加明显。设计方案直接决定着机械设计的质量,是机械设计的核心与灵魂,设计方案的成功代表着整个机械设计将有章可循,间接表明了机械设计产品的成功;而设计方案出现问题,则意味着接下来的整个机械设计环节都面临失败。因此,只有找寻正确的设计方向,结合机械自身性能、理论与实际,才能制订出完美、高质量的设计方案,才能最终实现机械设计的成功。
3 机械制造技术
3.1 现代机械制造技术的特点
相比于传统的手工制造模式,机械制造涵盖了更多与时俱进的制造技术。例如,我国在提高机械制造水平方面,在制造技术上充分加入了传感技术、自动化技术、计算机技术、数字技术等科技,将现代科技完全融入到传统制造技术当中,使得制造技术水平得到明显提高。除此之外,还提高了管理机械制造的水平,让机械制造完成信息化、现代化的转变。
3.2 机械制造技术的发展趋势
机械制造技术的发展趋势主要体现在以下3个方面:①利用现代化手段实现设计与工艺的一体化发展。在机器制造过程中,合理地节约材料、调整工序,利用先进的技术可为企业带来强大的竞争力。②充分贯彻“可持续发展”理念,实现技术绿色化,从所需制造的能源及资源入手,并且在不影响生态环境的基础上进行绿色作业与制造技术升级。③在机械制造中,多采用虚拟化的仿真技术,通过虚拟化技术可对机械产品有一个更全面的认识。这样,不仅可以提高企业能源及资源的利用率,还可以加快机械开发的速度,提高企业的整体制造水平。
4 结束语
综上所述,由于机械设计与机械制造与人们的生活息息相关,所以,我们必须重视机械设计与机械制造的发展,并对其发展现状给予肯定与支持。与此同时,分析机械设计与机械制造过程当中出现的问题,并有针对性地、高效地、合理地予以解决,从而实现我国制造行业的繁荣发展,实现我国现代机械设计与机械制造整体水平的提高。
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