材料,由高剩磁铝镍合金材料制成,其表面光滑,具有良好的热稳定性,且耐磨性好;动环为石墨,耐磨性和润滑性能好,镶嵌在磁性金属材料的动环座里;O型圈对径向配合进行密封,防止泄漏[5]。
方案3:采用刚度更好的弹簧。可选的有蝶形弹簧,斜圈弹簧等。
蝶形弹簧简称碟簧,它是一种由钢板冲压成碟形的薄板弹簧,体积小、承载能力大、加压均匀、缓冲和减震能力强。采用不同的组合(叠合或对合)可以得到不同刚度的变性特性曲线,最显著的优点是能在很小的变形条件下,承受范围变化很大的载荷,广泛应用于钻机、模具、液压件、制动器及军工中[6]。
此处可采用稍作改进的对合组合碟簧,见图3,即在一对蝶形弹簧之间加一垫片,将一对蝶形弹簧隔开,蝶形弹簧的锐角作用在垫片的平面上,与垫片平面全部接触,克服了蝶形弹簧失稳、扭曲变形的状态,提高了蝶形弹簧的强度。
斜圈弹簧,该弹簧的横截面为椭圆,受压时斜圈弹簧短轴方向受压。斜圈弹簧沿轴向绕制时上升和下降两个过程交替进行,同时具有正圈弹簧的升角和渐变的倾角,这种结构类型使斜圈弹簧具有优良的连接特性和力学性能。在饶性偏差较大的情况下,斜圈弹簧仍能保持恒定的力,该特性能够减小弹簧的变形量,并能最大程度的补偿表面不平及公差的影响。此外,斜圈弹簧能够承受一定的压缩变形,能够在震动、冲击等恶劣工作环境下正常运作。目前主要用于电力连接件和高温动密封件上[7]。
斜圈弹簧根据压缩变形方向可分为径向和轴向,此处作为密封件可以选用轴向斜圈弹簧,见图4。斜圈弹簧在压缩的过程中,每个线圈的受力和变形几乎都是独立的,可以很好地适应压缩面间的平整度误差,如图5所示。
为了使斜圈弹簧机械获得较好的密封性能和较长的使用寿命,要选择合适的斜圈弹簧的压缩量,保证斜圈弹簧始终处于 10%~35%的压缩位置。由于受到轴向力平衡的影响,斜圈弹簧也在不断变化,因此,在设计斜圈弹簧机械密封时,应高度重视介质压力对端面比压的影响。
5、结束语
TRIZ理论在解决实际工程问题上具有不可替代的优势。它不但能够帮助我们系统地分析问题的情境,快速地发现问题的本质和矛盾所在,而且它能够帮助我们打破思维定势,以一个全新的视角看待问题,促进产品的创新设计,提高产品在市场上的竞争力。
参考文献
[1]唐建兵.对机械密封在化工反应釜上的应用的探讨[J].化工管理,2014:152
[2]李昌根,邵婧,尚鸿昊.釜用机械密封的结构分析与改进[J].工业科技,2013,42(10):37-39
[3]刘毅.反应釜搅拌轴上的密封[J].皮革化工,1994,(4):11-12
[4]金浩,曲家惠,岳明凯.磁力密封装置的研究与应用[J].制造业自动化,2011,33(9):114-116
[5]周永生.磁力机械密封设计方法及存在的问题[J].机械,2004,31(5):63-64
[6]王晓波.碟形弹簧的力学性能研究(硕士论文)[D].郑州大学,2007
[7]张旭龙.斜圈弹簧在机械密封中的应用研究(硕士论文)[D].长安大学,2013
作者简介
吴燕玲(1982-),女,江苏南京,工程师,工学硕士,主要研究方向机械设计。
推荐访问: 弹簧 密封 改进 理论 机械