活塞环、活塞杆的密封试验台设计【说明书+CAD+UG】

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Energy-saving, environment-friendly become the subject of the times. This article is a Stirling engine piston rings, piston rod seal test rig designed. This article outlines the Stirling engine works, the piston rod sealing device structure. Transmission mechanism and structural components of the test bed has been designed. The transmission mechanism includes selection, spindle, the engine flywheel design, selection and coupling of the bearing system and rotational inertia, torque, power, and pressure, the cylinder volume calculation. The main structural member comprises a crankcase, a cooling device, the design of the chassis. The design, basically meet the design specifications, completed the design task. Keywords: Stirling engine piston seal test rig目录第一章 绪论21.1课题研究背景及意义21.2斯特林发动机及其活塞杆密封概括41.3 国内外密封试验台的研究现状51.4课题来源及主要研究内容8第二章 斯特林发动机的工作原理及其活塞密封结构102.1斯特林发动机的工作原理简介102.2 典型的密封装置结构122.3 密封测试的性能参数17第三章 密封试验台的总体方案设计193.1 设计要求193.2 总体方案设计19第四章 试验台传动机构的设计234.1 传动方案的设计234.2 电机的选择234.3 主轴的设计244.4传动系统惯量、转矩、功率的计算264.5 飞轮的设计274.6 联轴器的选择284.7轴承的选择304.8损耗功率的分析和计算304.9气缸的压力与容积30第五章 试验台结构部件的设计325.1 曲轴箱的设计325.2冷却装置的设计335.3底座的设计345.4 总装图35参考文献37结 论39致 谢40第一章 绪论1.1课题研究背景及意义能源是国民经济发展和人民生活所必需的重要物质基础，对社会、经济发展和提高人民物质文化生活水平极为重要。现代社会的生产和生活，依赖于能源的大量消耗。21世纪，人类需要实现经济和社会可持续发展的挑战，而面对这些挑战的基础-能源，已经成为人们共同关注的热点问题。现有能源问题有几下几个方面比较突出：能源短缺。随着经济的高速发展，已探明的煤和石油等常规能源已经不能满足发展的需要。从现有储量来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。环境污染。由于大量使用燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨的有害物质排向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响了人们的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土，破坏植物生长。温室效应。化石能源的利用产生大量C02等温室气体，从而导致温室效应，引起全球气温变暖。因此，为了解决上述能源问题，实现社会和经济的可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。太阳能作为一种可再生的新能源，具有清洁、环保、持续、长久的优势，已经成为人们应对能源短缺、气候变化与节能减排的重要选择之一，越来越受到世人的强烈关注。太阳能具有以下优势：储量的“无限性。太阳每秒钟放射的能量大约是1161023kW，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共118921013千亿t，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。相对于常规能源的有限性，太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭。存在的普遍性。相对于其他能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供美好前景。利用的清洁性。太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样，其开发利用时几乎不产生任何污染。利用的经济性。可以从两个方面看太阳能利用的经济性。一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；二是在目前的技术发展水平下，太阳能利用不仅可能而且可行。鉴于此，太阳能必将在世界能源结构转换中担当重任，成为理想的替代能源。太阳能热发电是太阳能利用中的重要形式之一，它利用聚光器将低密度的太阳能汇聚成高密度热能，然后通过加热斯特林发动机的缸内工质来驱动发电机，实现光能和机械能的转化，具有无污染、可持续运行的优点。太阳能热发电具有无污染、原料方便易得和全球储量大、发电效率高和技术成熟等优点，被认为是太阳能发电中最有前途的发电方式。随着科学技术与工业的发展，材料及加工制造水平显著提高，斯特林发动机其他部件的研发有了极大的进展，而工质密封的研究一直没有很大的突破。目前，国外研究机构生产的密封件的使用寿命为2500h，还远未达到理想的使用寿命时限。密封件为发动机的核心部件，每次更换密封件费时费力，不仅造成了经济上的损失，又严重影响了斯特林发动机的使用效率。因此，研究活塞杆密封件的密封性能和使用寿命显得尤为重要。斯特林发动机工质的密封问题是斯特林发动机研究工作中需要着重解决的问题，也是难点问题。工质的泄漏轻则造成发动机的功率和效率的下降，重则导致整机损坏。针对斯特林发动机的工质密封问题，国内外的工作人员开展了大量的研究工作。通过近几十年来的研究发现，斯特林发动机活塞杆的密封件是密封装置中的关键零部件。密封件不仅关系到密封装置的泄漏问题，而且还影响到整个机器设备的使用寿命。对于高性能斯特林发动机而言，其工质通常为氢气和氦气，平均循环压力都在15MPa左右。如何使斯特林发动机在高压、高温、高速运转的苛刻工况条件下，实现活塞杆密封件高密封性、低摩擦功耗及较长的使用寿命，是当前研究的重中之重。鉴于上述情况，本文以斯特林发动机活塞杆、活塞环密封为研究对象，设计斯特林发动机密封装置-活塞环、活塞杆的密封试验试验台。通过密封试验台测试发动机密封装置相应的性能参数，对影响密封件密封性能的因素分析。为解决斯特林发动机工质密封问题提供基础理论指导以及延长密封件的使用寿命和提高密封件的密封效果提供科学依据。因此，对斯特林发动机密封装置的密封试验台设计具有非常重要的现实意义。1.2斯特林发动机及其活塞杆密封概括一、斯特林发动机简介斯特林发动机，也叫热气机，是一种外部供热(或燃烧)的闭式循环热力发动机。主要由外部供热系统、工作循环系统、传动系统以及监控系统等组成。与内燃机不同的是，它将工质密封在气缸里，从外部进行加热或冷却，使工质受热膨胀后推动活塞往复运动，进而使发动机对外输出功率。在气缸外的燃烧室内燃料连续燃烧，产生的热量通过加热器传给工质，工质不参与燃烧。因此，斯特林发动机在一定程度上兼备了内燃机和燃气轮机优点的同时，还具备了如下特点：(1)燃料多样化斯特林发动机对燃料的适用性很强，其可用的燃料通常包括氢气、氦气、氮气等气体燃料，汽油、柴油等液体燃料，秸秆等农作物废弃物。同时，斯特林机也可以回收各种低品位和分散的热能。 图1.1 斯特林发动机结构示意图 (2)高效性理想的斯特林循环由两等温两等容过程组成，其循环效率遵循卡诺循环效率。斯特林机的实际运行效率为2535，最高可达47，甚至在部分负荷的情况下，仍可达到35的发电效率。此外，斯特林机在气缸外设有燃烧室，且其工质是连续燃烧，可实现在相同的燃烧条件下的较高燃烧效率。(3)低污染：斯特林发动机的内部压力变化平稳，且压比一般为2左右，解决了内燃机震爆做功问题，实现振动平稳和低噪音运行；且因其燃烧过程易于实现自动控制，排烟污染较小。(4)结构简单、维护方便斯特林发动机结构简单，没有容易出故障的高压喷油系统和气阀机构，运动部件较少，维护方便。(5)运行特性好斯特林发动机属于低速扭矩，运转平稳，扭矩变动特性较好，在超负荷的情况下仍能正常运转。内燃机通常只能超15负荷，而斯特林机在高原等恶劣条件下都可以正常使用。二、斯特林发动机活塞杆密封简介斯特林发动机活塞杆密封结构作为其往复运动执行机构中的关键装置，不仅直接关系到整体系统的泄漏问题，而且影响整机的机械性能和寿命问题。在正常运行工况下，活塞杆主要承受轴向力，以一定的速度在往复运动执行机构中对外做功。既要保证活塞杆能够实现有效传动，又要防止工质沿着活塞杆漏入曲轴箱和曲轴箱中的润滑油通过活塞杆渗入工作循环系统，故而必须对斯特林机的活塞杆进行密封。斯特林机的平均循环压力和其功率成正比，伴随工业的发展和需求，对活塞杆的运行工况要求也逐渐提高，使得其工作压力越高，发动机的功率密度越大，密封就越加困难。因此，密封装置密封性能的好坏成为斯特林机能否向高功率密度发展的关键，研究活塞杆密封机理、分析其失效形式和影响因素以及提高活塞杆密封装置中密封件的密封性能尤为重要。1.3 国内外密封试验台的研究现状西方发达国家机械密封试验的技术已经达到非常高的水平，并且已经形成了比较完善的试验体系。如图1-1所示是APl682标准对机械密封试验的要求，它包含了丰富的试验内容以保证其机械密封产品质量。很多大企业，包括英国John Crane、美国Flowserve和日本Eagel等国际知名密封公司都有他们专门的研制、测试中心，并引领行业的发展方向。其中美国Flowserve公司在新加坡建立的测试中心最具有代表性，测试用的密封腔体和管路都采用透明的聚脂材料并布满了各种测试数据采集探头。许多著名学校也在一些大企业的资助下与企业合作开展机械密封的研究，创造出许多成就，也具备一定的试验条件。 图1.1 机械密封试验台 图l.2 基于网络的机械密封监视装置由于密封端面信息在机械密封研究中具有非常重要作用，国外很多企业和研究机构十分重视对机械密封端面信息的采集和研究。比如美国George WWoodruff学校Itzhak Green教授认为，研究机械密封临界端面的运动状况会得到很多重要的信息，因此在其试验台的密封环端面位置安装3个电涡流距离传感器探头，并将采集的端面信息通过数据采集设备送入计算机，经过计算机的分析和处理后画出动环相对于旋转轴心跳动的轴心轨迹图，并以此研究机械密封工作时动环相对于轴心的运动状况。该系统通过测量端面轴向轨迹，机械密封运作状况，但还不满足机械密封试验的要求。在国外，一些用于实时监控机械密封工作状态的设备也被开发出来。比如意大利某公司利用微处理器设计了一台多功能机械密封试验设备SEALsafe，该设备支持实时检测和调节机械密封腔内温度和压力，定时测量密封端面的泄漏量，并且可以将采集的数据进行分析和处理，并根据这些数据调节机械密封转速、温度和压力等，从而保持其良好的工作状态。德国的Burgmann将网络技术应用于测试系统中，推出了一款基于网络的机械密封性能监控系统，如图1-2所示，将其安装在泵体上，可以通过其集成的测试系统采集机械密封端面和腔内介质的温度和压力信号，并将采集的数据通过网络输送到微型计算机去处理，用户无论身处何处都可以通过网络监视机械密封的运行情况，便于及时发现问题，排除故障州J.AWChesterton Co的工程师们在虚拟机械密封试验方面有较大的突破，他们利用计算机仿真的方法建立了机械密封的模型，突破了试验条件的限制，并且利用流体仿真软件制作了密封腔内的流体动力场和温度场，然后让机械密封数字模型在计算机的控制下工作起来，并可以很方便地分析其各种参数，以及预期可能会出现的问题。该项技术被广泛用于Chesterton的多种机械产品设计过程中，取得了很好的效果，但计算机模拟的方法毕竟与实际情况下有较大的区别，该方法不能代替试验台在型式试验和出厂试验时的作用。在我国，机械密封测试技术的研究主要还是局限于某些大学和大公司的研究所，其中一些石油化工类学校在机械密封的试验和研究方面做出了巨大贡献。在不断的应用、实践、研究以及与国外先进技术的交流和引进过程中，我国机械密封技术也得到了较快的发展，并逐步缩小与世界先进水平的差距。与国外一样，我国也有一些企业和大学研究机构对机械密封端面信息的采集和研究进行了多方面的探索。胡小云等第一次利用信息论的理论，将机械密封端面信息分为静态信息(主要是机械密封端面摩擦副材料信息、机械密封端面几何信息)和动态信息(温度信息、摩擦状态信息、扭矩信息)，并通过在静环上安装电偶式温度传感器和扭矩传感器，获取在不同的工作状态下的端面信息，并分析它们对机械密封性能和使用寿命的影响。蔡晓君等首先对变工况工作状态下机械密封动环端面状况作了理论分析，然后搭建变工况机械密封试验台，通过在密封试验台介质出口端安装调压溢流阀，来调节腔内压力，通过加热棒加热水箱温度调节腔内介质的温度，以此模拟变工况下机械密封的工作环境，并使用微型计算机和外围电路构建测试系统，测量在不同的温度、压力等状况下动环端面情况，最后将采集的数据进行处理，得到动环端面轴向位移随温度和压力变化的规律，从而提出了抗变工况机械密封的设计理论。国内一些高校的研究机构通过搭建专用的试验设备对研究温度、压力、转速和振动等对机械密封性能和使用寿命的影响进行了多方面的探索。比如魏龙等在研究GY型机械密封性能时搭建了机械密封试验台，通过在密封腔泄漏液出口位置安装测漏传感器测量端面泄漏量，在电机轴和机械密封工作轴连接处安装扭矩传感器采集端面摩擦功耗信息，安装测速传感器测量转速信息，利用单片机构建微型机数据采集系统采集各个传感器输出的信号，并将处理后的信息通过RS-232接口送入微型计算机处理，通过设定不同的机械密封工作条件，比如介质压力、转速等进行多组试验，分析它们对机械密封泄漏量与摩擦功耗等的影响。孙见君等搭建了弹簧比压可调振动可测型机械密封试验台，以研究弹簧比压和振动对机械密封性能的影响；同时他们还引入分形理论分析了弹簧比压对平衡型机械密封泄漏率和端面摩擦特性的影响，并以GY-70平衡型机械密封为例进行了试验和研究。赵增顺等为研究高参数热流体动压机械密封的性能，设计了高参数机械密封试验台，并改进了供油系统、数据采集及检测系统的硬件设施，并开发了相应的测控系统软件，以研究在高参数工况下密封压力、主轴转速、端面表面粗糙度、弹簧比压、配对材料以及液体介质的粘温变化等因素对热流体机械密封性能的影响规律。从而为高参数热流体密封的性能规律的研究以及结构的优化提供有利支持。在我国，计算机仿真测试技术在机械密封试验及研究上也得到广泛应用，廖和滨等首先将有限元的分析方法应用在机械密封试验上，他们尝试利用ANSYS建立某机械密封温度场和应力场的模型，以分析温度和压力对机械密封的影响；同时搭建了机械密封试验台进行试验，测量温度和压力变化并进行分析，最后将两个过程中分析的结果进行对比和验证。1.4课题来源及主要研究内容本课题主要来自西安航空发动机有限公司承担国家重点攻关科研项目斯特林太阳能并网发电系统，该系统的重要设备斯特林发动机，斯特林发动机的主要部分是活塞环、活塞杆的密封，密封的性能决定了该系统的运行成本和工作效率。西安航空发动机有限公司委托西安工业大学研制活塞环、活塞杆的密封试验台，完成对活塞环、活塞杆的密封性能测试，根据试验数据，发动机设计与制造达到最佳水平。该试验台包含了机械动力系统设计、高压气体系统设计、液压润滑系统设计、冷却系统设计、电器系统设计、变频调速系统设计、转矩测量与控制系统设计、转速测量与控制系统设计、温度测量系统设计、压力测量系统设计，所有的设计必须符合国家工业标准。该题目可对学生进行全面的培养和提高，技术理念先进难度一般。该设计代表了当前工业控制的先进水平。 设计(论文)的主要内容： 1.完成总体方案的设计，进行各种方案比较，电动机的选择、连轴器、力矩传感器、曲轴箱、曲轴、飞轮、连杆、导向系统、汽缸支架、汽缸、油气分离器、汽缸盖等设计。进行各种气路的设计，曲轴箱的结采用箱体支承了曲轴，曲轴润滑系统的设计，图纸符合工程图标准。 2.对动力传递系统进行力学分析，计算系统惯量，计算分析最大转矩的位置和最大功率的位置，根据转矩和惯量设计飞轮，完成曲轴动平衡质量计算，对系统的摩擦功率进行分析和计算，计算汽缸的压力与容积，确定冷却系统水的流量。 第二章 斯特林发动机的工作原理及其活塞密封结构2.1斯特林发动机的工作原理简介斯特林发动机是一种外部加热的闭式循环活塞式发动机。斯特林发动机通常分为以下五个部分：热腔，加热器，回热器，冷却器和冷腔。热腔和加热器处于循环的高温部分，因此通常称它们为热区；冷腔和冷却器处于循环的低温部分，称为冷区。 图2.1斯特林循环工作过程示意图1.等温压缩过程循环开始时，压缩腔活塞处于其内止点，此时压缩腔容积最大；膨胀腔活塞处于外止点并紧靠回热器，此时膨胀腔容积为零。因此，工质全部集中在压缩腔，温度为最低循环温度民，工质压力也最低。工质在循环始点(压缩始点)的状态如图2.1的点1所示。在压缩过程中，膨胀腔活塞在其外点止点保持不动，而压缩腔活塞从内止点向外止点移动。随着压缩活塞的移动，系统容积逐渐缩小，工质在压缩腔中受到压缩。 2.加热过程如图2.1,等容加热过程从点2开始，至点3结束。过程开始时，压缩活塞从点2继续向其外止点移动，到达外止点时过程结束；与此同时，膨胀活塞开始由外止点向内止点移动。两个活塞作相反运动的结果，压缩腔容积的缩小值等于膨胀腔容积的增大量，系统总容积不变，即V2=V3，过程是等容的。在这一等容过程中，压缩腔的容积变到零，而膨胀腔容积开始由零逐渐增大，结果是压缩腔中的工质全部被赶到膨胀腔。工质从压缩腔到膨胀腔前，必须流经回热器并得到回热器的加热，热量QR从回热器传给工质，使工质温度从最低循环温度TC上升到最高循环温度TE后流入膨胀腔。3.等温膨胀过程在等温膨胀过程中，压缩活塞在外止点保持不动，膨胀活塞继续向其内止点移动，结果系统容积增大，压力下降，待膨胀活塞移动到内止点时过程结束。此时，系统容积已从最小容积V3(=V2)扩大到最大容积V4(=V1).为了实现等温膨胀，即T3=T4=TE，外源必须通过气缸壁向工质供给等温膨胀热QE，同时系统向外界做等温膨胀功W3-4.4.等容冷却过程在这一过程中，压缩活塞从其外止点移动到内止点，同时膨胀活塞从其内止点移动到外止点，结果将膨胀腔中的工质全部驱入压缩腔，在流经回热器时，回热器从工质中吸走热能QR,使工质温度从最高循环温度TE下降到最低循环温度死后流入压缩腔。两个活塞作相反运动的结果，使工质在最大容积V4=V1下得到冷却，故叫等容冷却过程。一种非常有前途的斯特林发动机是双作用斯特林发动机，其结构示意图如图2.1所示。所谓双作用，是指气缸中的活塞既起热活塞的作用，又起冷活塞的作用，活塞一端为热腔，另一段为冷腔。每一个气缸的冷腔都与相邻气缸的热腔相连，并且在其中有冷却器、回热器和加热器，它们组成一个完整的循环系统。这样，四个气缸和四个活塞以及四套热交换器组成了四个完整的闭式循环系统，相当于四个双作用斯特林发动机，但气缸和活塞组的数目却减少了一半，使得其结构大为紧凑，体积和重量大大下降。图22四缸双作用斯特林发动机2.2 典型的密封装置结构1.橡胶卷筒式密封橡胶卷筒式密封通常还被称作为绝对密封，该密封装置的具体结构如图2.3所示。其主要包括：橡胶密封圈(袜套)、调节阀、泵环和滑动密封等几个部分。安装过程中，首先将橡胶卷筒的大端固定在气缸上，小端固定在往复运动的活塞杆上或是固定在动力活塞杆的内壁上，可有效地将曲轴箱和缓冲腔(冷腔)隔开。1橡胶卷筒2活塞杆3机体4油腔5气腔图2.3橡胶卷筒式密封装置橡胶卷筒的上方是工质，下方是润滑油，当活塞杆往复运动时，卷筒与气缸连接的一端是固定不动的，另一端随着活塞杆往复运动而作翻卷运动。工质压力P经过滑动密封环之后将变成作用于橡胶卷筒之上的循环压力尸卅。为了保护橡胶卷筒不会因为作用其上的高压气体而出现破裂问题，一般在橡胶卷筒的下方设置油腔，且设置的油压适当高于其上方的气压，确保两者之间的压差在5bar左右。由于润滑油相对于气体是不可压缩的，当作用在卷筒上方的气压变大而使橡胶卷筒伸长时，卷筒下方的油压随之上升，从而实现卷筒上下腔的压差基本稳定，有效地将高压气体密封转化为油腔密封，降低了密封的难度。2.自紧式密封自紧式密封具有自动补偿功能，密封装置结构图如2.4所示。其密封元件是采用特氟隆材料制成，该密封元件(密封环)的外侧受到高压气体的作用使得密封环的内侧能够与活塞杆紧密贴合起来，即使活塞杆加工以及安装过程中存在较大的误差，密封环依然能够通过这种自我补偿的方式贴合到活塞杆上，使得密封环的整体密封性能得以保证。特氟隆材料制成的密封环上方有用钢或铸铁制成的金属环，与密封环下方的垫圈配合作用使得密封环能够在轴向方向夹紧。另外，在金属环的轴向、径向方向都开有半圆形槽，密封工质能通过这些半圆槽孔流入到密封环的背侧，形成背压，增加了密封环的密封性能。环的轴向高度直接影响到密封环的密封能力，轴向高度Sa增大，密封环的密封能力就提高，但磨损也相应增大。1-活塞杆 2-金属环 3-密封环 4-填圈 5-密封环壳体图2.4自紧式密封装置参照图1.3.结构所示，密封环的高度Sa二倍于环的径向厚度Sr，通常 (d为活塞杆外径)，安装时，环的轴向过盈量为.通常活塞杆与金属环之间的间隙为在该装置中，密封环的数目可根据实际密封压力的大小决定，若压力为300bar时，一般采用3或4个密封环，压力越高使用密封环的个数就越多，或选择高度适当的密封环以减少其使用数目。3.隔膜式密封与前两种密封装置相比，隔膜式密封装置可以有效地阻止油雾通过密封装置进入冷腔(工作腔)，其结构如图2.5所示，主要由橡胶隔膜、主密封、刮油环和顶封等部件组成。图2.5 隔膜式密封装置为了防止滑油的上窜，在主密封和顶密封之间的活塞杆行程自由区内设置一个橡胶隔膜，将此空腔分为上下两部分。在四缸发动机中这两腔相互连通，使得作用在橡胶隔膜上的压差减小，对其起到一定的平衡作用。橡胶隔膜阻止滑油进入循环系统的同时也防止缸套与活塞的磨损粒子进入主密封环而加速磨损。该密封装置上方设有一个封油的顶密封，即使如果橡胶隔膜损坏，滑油也进不到冷腔。这种装置既能绝对防止润滑油渗入工作循环系统，又不消耗额外的摩擦功率，是一种比较理想的密封装置。4滑动密封图2.6是瑞典Kockums公司设计制造的一种滑动密封装置，其结构主要包括预紧弹簧、刮油环、油气分离设备、单向阀和滑动密封环等结构部件构成。该密封装置的基本元件是一个由填充聚四氟乙烯制成两端带有锥度的密封件，由一个弹簧提供初始压力，保证主密封环与密封壳体紧密接触。在主密封环上方设有一个刮油环，其作用是刮除活塞杆往复运动带上来的多余润滑油。在气缸上设置的喷油孔实现对活塞杆的冷却，当沾满冷却油的活塞杆往复运动时，虽然经过主密封环和刮油环已将大部分润滑油刮去，但仍有少量的润滑油进入活塞杆行程自由区，使得腔室既存在工质又有油雾。而在自由区上方设有一个密封环，有效地防止了油雾混合气进入冷腔。1-活塞环 2-滑动密封环 3-密封壳体 4-活塞杆 5-刮油环6-主密封环 7-气缸 8-十字头图2.6 滑动密封装置一般情况下，在经过滑动密封环的节流处理后，密封腔中的压力变为平均循环压力Pm，使得活塞杆行程自由区的压力基本等于循环的最小压力，而其中的油雾混合气流向单向阀l，经过油气分离器之后进入单向阀2，最终返回冷腔。分离器分离出的润滑油流入曲轴箱，这样就将活塞杆密封问题转化为密封壳体中工质的密封问题。5. 新型斯特林发动机活塞杆密封装置综合以上几种典型的密封装置优缺点可知，当前无油润滑活塞杆密封装置大多采用组合式密封方式，其中最常见的形式为填料函与挡油圈组合使用部分密封装置为了增加阻油效果还设置有刮油器。这种组合密封结构的密封效果虽好，但仍存在较多的不足：其一，在运行过程中，填料函的摩擦阻力比较大，产生的热量较多导致密封装置的磨损功耗增大；其二，填料磨损的增加使得密封装置容易发生泄漏，需要频繁的维修保养、调整或更换，工作任务繁重；其三，当运行一定时间后，刮油器由于磨损而得不到较好的补偿，增大工质的泄漏，密封效果下降：其四，挡油圈上的挡油唇口对轴颈的卡紧程度缺少对应的补偿能力，导致其密封性能较差。考虑到现有密封结构存在的不足之处，以斯特林发动机为研究对象，设计了一种新型的组合式活塞杆密封装置，如图2.7所示。1一帽式密封件2一盖板3一垫板4一活塞筒5一弹簧6一套管7一滑动密封套8一油槽9一活塞杆 10-0形圈I 110形圈II 12-塑料环13-撑环14-0形圈III 15-承压座16-0形圈图2.7 新型组合式活塞杆密封结构新型组合式活塞杆密封装置按摩擦副的运动形式分主要有静密封和动密封两部分，动密封包括自紧式帽式密封件1和滑动密封，两者分别套置于活塞杆9上。滑动密封主要包括滑动密封套7、撑环l 3、承压座1 5、套管6以及0形圈16。滑动密封套也是由抗油耐磨损的填充聚四氟乙烯制成，它的下表面与承压座通过锥形凸环形式接触，以提高密封套的气密能力。其外表面设置同样锥形的套管，可将滑动密封套卡紧而不发生偏移。弹簧的压力通过套管有效地施加在滑动密封件端面上，保证活塞杆与滑动密封套内表面紧紧的贴合，也使滑动密封套与承压座接触面的压力增加。这样，既阻止了密封腔中工质的泄漏，又可将活塞杆上的润滑油刮除干净。由于帽式密封的工况是高温高压无油润滑，因此对帽式密封件的密封环性能要求较高，其采用具有自润滑性能的填充聚四氟乙烯制成，为了保证密封环与活塞杆紧贴，设计时要求密封环内径稍小于活塞杆的外径。两者属于过盈配合。此外，在帽式密封环外嵌置了采用氟橡胶制成的O形密封圈，当工作时0形密封圈受热膨胀，会对帽式密封环在径向施加一定的压力，以补偿活塞杆与密封环运行时产生的磨损，形成具有自紧能力的帽式密封件。由以上可知，该新型密封装置具有显著的特点：其一，密封环与活塞杆之间的摩擦系数较小，降低了工作时的阻力和发热量，磨损量变小；其二，在弹簧和0形密封圈的作用下，使得帽式密封和滑动密封具有向内收缩的自紧力，补偿了在工作过程中密封环产生的磨损，提高了工作可靠性，并延长了密封件的使用寿命；其三，该密封结构具有较好的气密性能，特别是在高温高压作用下泄漏量少，防油能力强，改善了压缩气体的清洁程度；其四，密封装置的组件数目较少，降低了维修保养的复杂程度和斯特林发动机的运行费用。2.3 密封测试的性能参数密封特性和使用寿命是国际上衡量机械密封的主要性能指标，提高机械密封的密封性能和使用寿命是机械密封技术发展的方向。影响机械密封性能的主要因素有：(1)弹簧比压。弹簧比压是影响机械密封泄漏量的主要因素之一。弹簧比压太大会破坏液膜而造成密封端面摩损加剧；弹簧比压太小则使得泄漏量增加，密封性能下降。选择合适的弹簧比压对机械密封使用效果有很大的影响；(2)介质温度。介质温度太高不仅会造成密封环的热变形和损坏，而且会造成密封端面液膜的汽化，使得端面摩损加剧；(3)介质压力。介质压力对密封端面比压有很大影响，选择合适的介质压力可以减小密封端面泄漏以及摩擦面的功耗，从而提高机械密封的性能和使用寿命；(4)工作转速。转速越高，密封端面间的流体动压作用越强，使端面间隙增大，泄漏量增加。转速对端面摩擦也有很大影响，转速越高，摩擦功耗越大；(5)端面摩擦特性。密封端面光滑度越高，端面泄漏越少，磨损越慢，功耗越低，因此端面摩擦特性对机械密封性能和使用寿命影响较大，一般要求密封端面粗糙度Ra=0.050.2um，对于不同的介质，要求选择合适的密封副材组合；(6)振动。机械密封的振动主要是指密封动环的轴向和径向振动。产生机械密封的振动的原因很多，比如泵本身的振动、旋转轴的加工精度不够、联轴器的平行度差、油膜的振荡、密封端面不光滑、弹性元件弹性伸缩和摆动等都会造成密封环的振动。在机械密封实际工作时振动往往是影响其工作稳定性的一个极大的不利因素，密封环振动不仅影响机械密封面的密封效果，使泄漏加剧，而且由于振动的存在加剧了端面的撞击和摩擦，导致其使用寿命的下降；尤其当轴转速与密封环固有频率很接近的时候机械密封振动最大，所产生的危害也最大。比如镇海炼化，由于振动原因造成机械密封失效约占所有失效的机械密封的15，因此对振动的研究对提高机械密封性能和使用寿命是非常必要的。机械密封试验主要目的是研究各个因素对机械密封的密封性能和使用寿命的影响，从而改善机械密封设计、生产和应用。因此，国内外企业和研究机构进行机械密封试验与研究的主要内容有：(1)研究不同的温度、压力和转速等对机械密封性能和使用寿命的影响；(2)测量转矩，研究密封端面的摩擦功耗；(3)研究弹簧比压对机械密封密封特性和使用寿命的影响，保证机械密封在最佳弹簧比压下工作；(4)测量机械密封密封腔体或动环的跳动量，研究振动对机械密封性能和使用寿命的影响；(5)测量密封端面的温度梯度、端面比压和液膜厚度等，研究不同条件下密封端面的摩擦特性及其对密封特性和使用寿命的影响。其中研究内容(1)和(2)是机械密封试验最基本的内容，也是我国机械密封试验方法规定机械密封生产企业进行型式试验和出厂试验时必须测试和研究的内容。研究内容(4)通常用于研究和监控实际工作中的机械密封设备的工作状况以及实现计算机辅助的故障检测与诊断，研究振动对机械密封性能的影响，可以为生产实际提供参考。密封端面最能反映机械密封工作状况，因此研究内容(5)对端面信息的研究有较大的意义，但同时也是最难实现的部分，一般需要在密封端面处安装各种传感器。第三章 密封试验台的总体方案设计3.1 设计要求 密封装置的主要技术指标如下：（1）介质气体压力：20MPa9MPa，介质气体温度50-100（2）汽缸直径：55mm，活塞行程：40mm，（3）工作频率：1821n/min，工作时间：连续。 本文主要是对密封装置试验台进行设计。同时，活塞环、活塞杆密封装置试验台应满足强度及刚度要求。因此，需要对各个动力零件进行强度校核以及高压气体零件进行强度校核和刚度校核。 根据我国国家标准机械密封试验方法以及机械行业密封试验台的设计标准，试验台的设计需求主要有：(1)设备具有一定的通用性，可以满足多种机械密封产品试验的需要；(2)满足型式试验、出厂试验和研究型试验的要求；(3)可以进行静压试验和动压试验；(4)试验台密封腔内介质温度可调，以模拟机械密封在工业现场的实际工况。(5)试验台密封腔内介质的压力可调，以模拟机械密封在工业现场的实际工况。试验台还需具有稳压的措施，允许的压力波动值在规定值的士5范围内： (6)具有可以测量介质温度、压力、转轴转速及试验台振动量的测试系统。除此之外，还需要考虑制造成本等问题。3.2 总体方案设计表征活塞杆用密封件密封性能的主要参数为泄漏量(泄漏体积或压降)、摩擦功耗(摩擦系数)、磨损速率(磨损量)等。另外，活塞杆密封的性能还包括润滑油的“上油”量。为了研究活塞杆密封件的上述性能，目前还无法完全依靠理论分析的方法获得，因为密封件的密封性能涉及的密封机理、摩擦磨损机理相当复杂。虽然理论分析可以深入研究动密封的内部机理及摩擦磨损机理，但应用于工程实际，往往需要研制相应的密封试验台对其进行试验研究。典型的斯特林发动机活塞杆密封试验台由专用密封试验装置、扭矩传感器、电机、高压气源及控制台、测量仪器等组成，用电机运转带动活塞杆往复运动模拟斯特林机实际运行工况，斯特林发动机密封试验台实物图如图2.1所示，由以下部分组成：(1)专用密封装置：帽式密封密封顶腔气体，滑动密封密封油气混合腔气体，磁力密封密封曲轴箱内的气体。(2)曲轴连杆机构(3)电机传动部分(4)气源及测试气路。典型的斯特林活塞杆密封试验台如下图3.1，原理图3.2所示。图3.1斯特林活塞杆密封试验台 图3.2 斯特林活塞杆密封试验台的原理图本文中，密封环、活塞环的总体方案设计，如下图3.3所示，该试验台主要由底座、光电编码器、电机、联轴器、曲轴、曲轴箱、密封结构等组成。图3.3密封试验台的总体方案设计1-底座 2-光电编码器 3-电机 4-联轴器 5-曲轴 6-曲轴箱 7-密封结构图3.4 帽式密封试验的密封结构图1-帽式密封件 2-盖板 3-垫板 4-活塞筒 5-弹簧 6-套管 7-滑动密封环 8-油槽 9-活塞杆10-形圈I 11-O形圈II 12-塑料环 13-撑环14-o形圈lII 15-承压座 16O形圈 17 -o形圈V 18-帽式密封环 19-挡圈20-滑动导向套 21-卸荷孔 22-油槽单独做帽式密封试验时，可将滑动密封环7和撑环13换成聚四氟乙烯材料制成的滑动导向套20(如图3.4所示)。滑动导向套20制成45o锥角并与金属锥面配合，其钻有卸荷孔21(使活塞杆密封腔气体从该孔泄漏，直径为2 mm)，使导向套只起导向作用；滑动导向套20内孔处开有圆形坏槽22，当活塞杆9内行程“上油”时，串上来的润滑油被储存在圆形环槽22中，当活塞杆外行程时，可将刮上来的油从圆形环槽22带出，“上油”量被减小。图3.5 滑动密封试验的密封结构图2-盖板 3-垫板 4-活塞筒 5-弹簧 6-套管 7-滑动密封环 8-油槽9-活塞杆 10-形圈I 11-0形圈II 12-塑料环 13-撑环 14-O形圈III15-承压座 16-0形圈单独做滑动密封试验时，把帽式密封环l的O形圈V(17)、帽式密封环18、挡圈19拿掉，仅仅放上滑动密封环7和撑环13做滑动密封的密封性能试验，如图3.5所示，整个系统中起主要密封作用的是滑动密封环7。第四章 试验台传动机构的设计4.1 传动方案的设计 机械密封在实际工作时，其转速通常可以在一定范围内可调，为此试验台需要有一转速可调的传动机构带动机械密封转动，模拟实际工况进行机械密封试验。本密封试验台是采用电力传动的方式传动的，如图3.1。试验台传动部分主要由电机、联轴器、轴承、主轴以及主轴支架等组成，由于机械密封试验时负载较小，运转相对较平稳，因此可以简单地使用联轴器将电机轴与主轴直接相连，将电机的输出传递给主轴，从而带动安装在主轴上的密封环运转；主轴通过一对深沟球轴承1和2安装在主轴支架上，以起到支撑和消除轴的轴向和径向传动的作用。图4.1 传动机构4.2 电机的选择电机可分为直流电机、交流电机；以及直流电机、交流电机；步进电机和伺服电机，步进电机一般用于传动精度要求高的场合，伺服电机一般采用反馈式进行控制。根据传动的要求，本文选用三相异步电动机，三相异步电动机的结构与单相异步电动机相似，其定子铁心槽中嵌装三相绕组（有单层链式、单层同心式和单层交叉式三种结构）。定子绕组成接入三相交流电源后，绕组电流产生的旋转磁场，在转子导体中产生感应电流，转子在感应电流和气隙旋转磁场的相互作用下，又产生电磁转柜（即异步转柜），使电动机旋转。三相异步电动机主要广泛应用于驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备、矿山机械、轻工机械、农副产品加工机械等大多数工农生产机械以及家用电器和医疗器械等。本文中，主轴的转速为n,所需加载的力为F.由于转速可调，因此同时，需要配备相应的变频器。 加载所需的功率 电机的额定功率 本文中,试验台选用Y160M1-2型三相异步电动机，如下图3.2所示。三相异步电机的主要技术指标，如表3.1所示，它的性能满足机械密封试验的要求。表3.1 Y160M1-2型三相异步电动机技术指标电机型号额定功率最大转速最大转矩质量Y160M1-211 kW2930r/min2.3N.m117kg图4.2 Y160M1-2型三相异步电动机4.3 主轴的设计转轴与电机相连，传递电机的运动，它不仅受到弯矩，同时也承受扭矩，在设计传动机构时需要对工作转轴的强度和刚度进行校验。a)按弯矩的轴校验弯矩校验时其轴径需要满足： 式中Me当量弯矩，满足，其中：a为根据弯矩性质而定的折合系数，对于不变转矩a=0.3；当转矩以脉动变化时，a=0.6；对于频繁正反转的轴口a=1；M为垂直面弯矩MV和水平面弯矩MH合成弯矩，单位为N.mm；T为传递的转矩，单位N.mm; 一对称循环状态下的许用弯曲应力，与材料的特性相关，可以查表得到，单位N.mm。b)按扭矩的轴校验扭矩校验时其轴径需要满足： 式中 一轴的许用扭切应力，单位为N.mm；P传递的功率，kW；n-轴的转速，单位rmin；最后设计的轴径需要满足d=max(d, d2)。此外，设计转轴时还需要充分考虑到机械密封的动环和轴套的内径等因素。本文最终选定曲轴的最小直径为42mm,与加载杆相连接的轴段直径大小为57mm,长度为32mm.本文中，考虑到密封中加载力的大小，以及加载时位移的变化，本文所设计的主轴采用曲轴的形式。曲轴的设计，如下图3.3所示。图4.3 曲轴的设计4.4传动系统惯量、转矩、功率的计算根据曲轴的设计，同时计算出系统惯量，计算分析出曲轴最大转矩的位置和最大功率的位置。转动惯量的计算主要是通过计算曲轴的转动惯量。1.传动系统转动惯量的计算根据圆柱体转动惯量的计算公式 ,其中M为圆柱体的质量，D为圆柱体的直径 整个传动系统的转动惯量:,其中Mi为各段圆柱体的质量，D为圆柱体的直径2. 转矩的计算 传动系统中曲轴的转矩 T=FL其中，F为曲轴的加载力，L为曲轴的工作半径长度3. 功率的计算 传动系统的功率 P=Fv 其中，F为曲轴的加载力，v为曲轴加载时的瞬时速度大小 根据上式可知，最大转矩和最大功率出现在同一位置，即在曲轴顶起加载杆的位置，如下图3-4所示。 图3.4 曲轴与加载杆4.5 飞轮的设计由于所设计的主轴采用的曲轴的形式，因此需要设计相应的飞轮来平衡曲轴的转动。飞轮，是指装在曲轴后端的较大的圆盘状零件，它具有较大的转动惯量，具有将发作功行程的部分能量储存起来，以克服其他行程的阻力，使曲轴均匀旋转。 图3.5 飞轮的设计4.6 联轴器的选择联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。联轴器种类繁多，按照被连接两轴的相对位置和位置的变动情况，可以分为：固定式联轴器。可移式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同。根据所设计的曲轴的直径大小，本文主要选用MFSYT-73、MFSYT-72半联轴器。 图3.6 联轴器1 图3.7 联轴器24.7轴承的选择 轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。轴承包括深沟球轴承、推力球轴承、圆柱滚子轴承、角接触球轴承等，根据轴承所承受的轴向力以及所设计的主轴的内径大小，本文选用圆柱滚子轴承N209E.4.8损耗功率的分析和计算本文中所消耗的摩擦功率主要包括热功率和摩擦损耗功率两部分。在转动过程中，各部件的发热所消耗的功率P热，发热功率主要包括电机的热功率P电热、联轴器的热功率P联热、曲轴的热功率P曲热、加载杆的热功率P杆热等。 所消耗的总热功率 在转动过程中，各部件的摩擦所消耗的功率P摩擦，发热功率主要包括电机与联轴器的摩擦损耗功率P联磨、联轴器与曲轴的摩擦损耗功率P曲磨、曲轴与加载杆的摩擦损耗功率P杆磨、密封结构摩擦损耗功率P密磨等。 所消耗的摩擦功率 所损耗的总功率 4.9气缸的压力与容积根据相关计算公式，气缸压力计算如下：推力： Ft(N)=0.25D2P拉力： Fi(N)=0.25(D2-d2)P其中，D-活塞直径，d-活塞杆直径，P-工作压力(MPa）带入得：气缸的最大压力F(N)=0.2512220=2262(N)气缸的容积用Vh：Vh=(/4)D2S10-6 (L) = 0.251224010-6=9.0510-3（N）式中：D气缸直径，单位mm；S活塞行程，单位mm；第五章 试验台结构部件的设计5.1 曲轴箱的设计曲轴箱主要主要用来承载主轴、加载杆、气缸等。其主要结构特点是在画横向上承载主轴，在径向上承载气缸。曲轴箱可采用焊接式或铸造式的方式进行加工，主要是看曲轴箱的生产批量。一般单件的生产可采用焊接式，大批量生产可采用铸造式，主要是单件铸造的生产加工成本高。 本文中曲轴箱的设计主要采用上下两个部分。如下图5.1、5.2所示图5.1 曲轴箱上部图5.2 曲轴箱下部5.2冷却装置的设计冷却装置主要由冷却壳上、下部、密封圈、冷却芯、密封圈、管接头等构成。如下图5.3所示。1-冷却壳体上部，2-内六角圆柱螺钉，3-密封圈、4-冷却芯、5-冷却壳体下部、6-密封圈、7-密封圈、8-焊接式分管管接头、9-弹簧垫圈图5.3 冷却装置5.3底座的设计 底座主要是用来支撑整个部件，对整个部件起到了良好的支撑作用。本文中，底座的设计，如下图5.4所示。图5.4 底座的设计5.4 总装图参考文献1杨东亚,解欢,龚俊等.斯特林发动机活塞杆密封装置设计J.机械制造,2013,51(5):31-33.DOI:10.3969/j.issn.1000-4998.2013.05.012. 2高贵.斯特林发动机活塞杆密封结构与材料研究D.兰州理工大学,2012.DOI:10.7666/d.y2110409. 3解欢.斯特林发动机活塞杆帽式密封性能相关问题研究D.兰州理工大学,2013. 4余照明.斯特林发动机活塞杆密封性能关键影响因素分析D.兰州理工大学,2013. 5徐静.双作用斯特林发动机的活塞及活塞杆密封结构J.科协论坛（下半月）,2013,(5):65-66.DOI:10.3969/j.issn.1007-3973.2013.05.035. 6雷振宁.斯特林发动机杆密封装置性能与密封件摩擦学研究D.兰州理工大学,2012.DOI:10.7666/d.y2110524. 7张康雷,周志鸿,许同乐等.液压缸活塞杆密封的泄漏量计算J.润滑与密封,2006,(8):102-105.DOI:10.3969/j.issn.0254-0150.2006.08.031. 8常军,李玉明.活塞杆帽式密封件性能分析J.压缩机技术,2013,(1):34-36.DOI:10.3969/j.issn.1006-2971.2013.01.008. 9杨东亚,余照明,龚俊等.活塞杆滑动密封的润滑性能研究J.机械制造,2012,50(11):33-35.DOI:10.3969/j.issn.1000-4998.2012.11.012. 10王雪峰.液压缸活塞杆密封泄漏原因分析与措施J.液压气动与密封,2012,32(4):4-6.DOI:10.3969/j.issn.1008-0813.2012.04.002. 11周志鸿,张康雷.工程机械液压缸活塞杆密封的进展J.工程机械,2005,36(11):46-51.DOI:10.3969/j.issn.1000-1212.2005.11.018. 12于淼,张弋,杜毅博等.活塞杆密封试验缸设计J.液压气动与密封,2014,34(4):24-26.DOI:10.3969/j.issn.1008-0813.2014.04.005.13赵虹辉.浅析液压缸活塞杆密封泄漏的原因及改进方法J.液压气动与密封,2006,(4):22-24.DOI:10.3969/j.issn.1008-0813.2006.04.009. 14顾根香,金东寒,阎珽等.斯特林发动机动态特性的研究J.内燃机学报,2000,18(3):305-307.DOI:10.3321/j.issn:1000-0909.2000.03.018. 15宋佳,贾光政,易华荣等.液压控制密封试验台设计J.液压与气动,2012,(9):1-3. 16杨小平,张建成,尤蔚等.采气井口装置自动化气密封试验台的设计J.石油矿场机械,2008,37(5):109-112.DOI:10.3969/j.issn.1001-3482.2008.05.027. 17钱恩,张秋翔,蔡纪宁等.气体端面密封试验台的测试系统J.液压气动与密封,2006,(1):41-43,40.DOI:10.3969/j.issn.1008-0813.2006.01.015. 18张作龙,张彦廷,李增亮等.RST200型柱塞往复密封试验台的研制J.石油矿场机械,2000,29(4):27-29.DOI:10.3969/j.issn.1001-3482.2000.04.011. 19杨芳,艾志久,刘春全等.石油天然气装备承压及密封试验台研制J.石油仪器,2007,21(6):10-11.DOI:10.3969/j.issn.1004-9134.2007.06.004. 20李德才.压缩机活塞杆磁性液体密封设计与试验研究J.机械工程学报,2011,47(10):133-138,144.DOI:10.3901/JME.2011.10.133.21 Yu, X.Q ,He，S，Cai，RL. Frictional characteristics of mechanical seals with a laser-textured seal faceJournal of Materials Processing Technology,2002，129(13)：463-46622