新型上游泵送机械密封端面型槽结构的参数化建模.pdf

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1、2014年第42卷第6期流体机械37文章编号：1005—0329(2014)06—0037—04新型上游泵送机械密封端面型槽结构的参数化建模海乐檬。孙见君，李志宏，王敏。马晨波(南京林业大学，江苏南京210037)摘要：参数化建模是上游泵送机械密封型槽结构设计和优化的有效保障。本文通过对型槽结构的分析提出了一种新型螺旋线与圆弧组合的上游泵送机械密封端面型槽结构，并基于CAD／AutoLISP开发了参数化建模设计软件程序。程序能够实现与GAMBrr／FLUENT等分析软件的快速对接，提高上游泵送机械密封端面型

2、槽结构优化的效率，其方便功能扩展的程序开放性，也为上游泵送机械密封其他新型组合型槽的开发提供了技术支持。关键词：上游泵送机械密封；参数化设计；型槽；CAD／AutoLISP中图分类号：TH136文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．06．0o8ParametricDesignofNewTypeUpstreamPum#agMechanicalFaceSealHAlLe—meng，SUNJian-jun，LIZhi—hong，WANGMin，MAChen—bo(N,m

3、jingForestryUniversity，Ning210037，China)Abstract：Parametricmodelingisanefectivemeasuretooptimizespiralgrooveupstreampumpingmechanicalsea1．Thegeo·metricparametemareanalyzedforintroducingcombinedspiral—curvinggrooveupstreampumpingmechanicalseal，andthenpro—gr

4、amofparametricdesignisdevelopedbyCAD／AutoLISP．Thiskindofprogramisusedtofastcontactwithfluidanalysissoft-wareGAMBIT／FLUENTforeficientgeometryoptimization．Itmakethesystemextendeasily，providingtechnicalsupportforde—velopingothernewtypecombinedgrcoveupstreampu

5、mpingmechanicalsea1．Keywords：upstreampumpingmechanicalseal；parametricdesign；groove；CAD／AutoLISP1前言次开发，制作参数化三维模型。本文旨在运用AutoCAD以及AutoLISP二次开发工具，建立人机上游泵送机械密封技术近年来发展迅速，端交互界面，依据参数的相关性自动创建所需尺寸面开槽技术更是日渐成熟。由于型槽结构、槽数、的三维型槽，实现模型参数化高效制作，为上游泵槽深等都会影响到密封性能J，因而希望设计送机械密封的

6、优化设计提供技术支撑。尺寸不同、结构相似的系列化模型，进行型槽参数优化，以满足不同工况对密封的要求。但是，对于2上游泵送机械密封的端面型槽结构设计一些性能优良的组合型槽而言，型槽结构复杂，模型制作繁琐，性能分析时便会出现大量的重复性2．1密封原理及几何结构特点建模工作，极大地延缓了型槽优化过程，降低了设上游泵送机械密封的密封机理：依靠流体动计效率。由此可见，上游泵送机械密封的开发迫压效应使流体从低压侧流向高压侧，产生开启力切需要能够快速实现参数化设计及建模的型槽绘以平衡闭合力，实现非接触式密封。上游泵送机制

7、系统’。械密封端面型槽一般为关于旋转轴中心对称的结AutoCAD具有良好的用户界面，允许用户利构，槽的轮廓线多为直线、螺旋线、圆弧或他们的用内嵌语言AutoLISP、VisualLisp、VBA等进行二组合；槽数通常为8到12个，槽深为微米级，密封收稿日期：2013—7—31修藕日期：2013—1O一10基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目(201210298015)；江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(2012JSSPITP0706)38FLUIDMACHINERYVo1．42，No．6，20

8、14宽度较大引。单一线型型槽结构简洁，建模方现象，使液膜承载能力下降。便；组合型槽结构相对复杂，建模繁琐，但其往往为此，设计一种新型型槽结构，如图2所示。具有优异的密封性能。图1为具有螺旋型槽结构密封坝的上游泵送机械密封。圆弧槽螺旋槽密封堰图2新型组合型槽结构上游泵送机械密封在螺旋槽末端加入相切圆弧槽，槽径宽径比保持不变，即加大了承载槽的面积，在液膜压力分布不变的情况下，开启力将增大；圆弧槽的加入，静改变了原有螺