機(jī)械密封性能實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1、了解機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)；
2、掌握機(jī)械密封的工作原理；
3、利用機(jī)械密封實(shí)驗(yàn)裝置，掌握機(jī)械密封的安裝、調(diào)試、試運(yùn)轉(zhuǎn)和拆卸的方法；
4、掌握測量軸轉(zhuǎn)速的方法；
5、測量液體的泄漏量。

二、實(shí)驗(yàn)原理
1、機(jī)械密封原理
機(jī)械密封是由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在液體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力（或磁力）的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置（如圖1）。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，密封流體壓力增加和轉(zhuǎn)軸線速度的提高，使得軟填料密封越來越不能滿足要求；而由于機(jī)械密封能靠選材或改變結(jié)構(gòu)很容易地達(dá)到要求，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于化工、石油化工、造紙、制藥、食品等過程工業(yè)的機(jī)械裝置（如泵、壓縮機(jī)、反應(yīng)釜等）上。

1-緊固螺釘，2-彈簧座， 3-彈簧， 4-動(dòng)環(huán)輔助密封圈，5-動(dòng)環(huán)， 6-靜環(huán)，7-靜環(huán)輔助密封圈， 8-防轉(zhuǎn)銷
圖1 機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)
密封性能最重要的參數(shù)可能是密封液體的泄漏。泄漏Q主要受密封間隙h的影響，正比于h的三次方。這樣密封間隙h一點(diǎn)小小的變化都會(huì)導(dǎo)致泄漏量Q很大的變化。為此，維持密封端面間設(shè)定間隙的能力既是目前密封設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，也是未來密封設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。因?yàn)槊芊庀到y(tǒng)中柔性支撐的存在，使得機(jī)械密封中的端面間隙依賴于系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)。這包括柔性安裝元件的運(yùn)動(dòng)學(xué)、系統(tǒng)壓力和動(dòng)量以及密封元件的各種動(dòng)力特性。作用于柔性支撐元件的壓力和動(dòng)量來源于幾種可能，包括系統(tǒng)密封壓力、密封端面間的潤滑液膜壓力、柔性支撐以及在接觸密封狀態(tài)下的機(jī)械接觸等。影響密封動(dòng)力學(xué)的各種緣由及方式都應(yīng)該在未來的密封發(fā)展中得以考慮。
本實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用簡支梁結(jié)構(gòu)，軸承對(duì)稱安裝在轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，電機(jī)一側(cè)軸的旋轉(zhuǎn)用兩個(gè)滾珠軸承組成的軸承箱做支撐，軸承座固定在焊接的剛性架上，另一側(cè)使用滾動(dòng)軸承做支撐，以保證各零件的同軸度和平衡軸向的推力。軸承箱上開設(shè)注油孔，使軸承箱內(nèi)軸承得到充分潤滑。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的泵將儲(chǔ)水腔中的介質(zhì)升壓后，經(jīng)過泵體、管路和閥門進(jìn)入穩(wěn)壓水腔，設(shè)計(jì)穩(wěn)壓水腔的目的是為了使介質(zhì)在進(jìn)入密封腔體時(shí)將壓力穩(wěn)定下來，然后才進(jìn)入密封實(shí)驗(yàn)腔體，通過進(jìn)出口兩側(cè)的截止閥門調(diào)節(jié)密封實(shí)驗(yàn)腔體的介質(zhì)壓力。介質(zhì)的在各腔體的進(jìn)出口壓力可以通過壓力表讀出。設(shè)置溫度控制儀表。穩(wěn)壓水腔上安裝安全閥，保證實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的安全操作。本實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)(如圖2)所示

1-三相電機(jī)，2-電磁調(diào)速器，3-聯(lián)軸器，
4-泵座，5-密封腔，6-機(jī)械密封系統(tǒng)，7-壓蓋
圖2? 密封實(shí)驗(yàn)臺(tái)

2、光電轉(zhuǎn)速表原理
本實(shí)驗(yàn)采用DT2234A型數(shù)字光電式轉(zhuǎn)速傳感器來完成對(duì)轉(zhuǎn)速的測量，軸的轉(zhuǎn)速為低轉(zhuǎn)速（軸的轉(zhuǎn)速要在v≤1800r/min范圍內(nèi)）。在軸上粘上反光片（錫箔紙），從DT2234A光電式轉(zhuǎn)速表發(fā)出紅外線，入射到反光片在反射回DT2234A光電式轉(zhuǎn)速表。利用反射的次數(shù)來測量轉(zhuǎn)速。它可以進(jìn)行非接觸測量，使用方便，不對(duì)被測系統(tǒng)造成附加載荷。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料工具

密封試驗(yàn)臺(tái)，機(jī)械密封部件、各種螺絲刀、DT2234A光電轉(zhuǎn)速表、錫箔紙、YB150型指針式精密壓力表、量杯等

四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、觀察機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)，對(duì)機(jī)械密封進(jìn)行拆卸，弄清裝配關(guān)系；
2、將機(jī)械密封重新組裝起來，并掌握工作原理；
3、利用試驗(yàn)臺(tái)，安裝機(jī)械密封，安裝過程中要注意安裝要求；
4、開啟試驗(yàn)臺(tái)，觀察機(jī)械密封的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；
5、在運(yùn)轉(zhuǎn)過程對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量；
6、觀察機(jī)械密封在多大壓力下開始泄漏，并計(jì)下泄漏量；
7、斷電，將機(jī)械密封從試驗(yàn)臺(tái)下拆卸下來。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、討論
1、?軸的轉(zhuǎn)速測量
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