密封面相对转速可控型机械密封关键技术研究

为了提高机械密封在高(低)转速状况下（特别是接触式高速机械密封和非接触式低速机械密封）的稳定性，提出并研究了一种密封面相对转速可控的新型机械密封技术。以密封端面平衡间隙、平均温度、泄漏量为主要的识别指标量，基于流体力学和摩擦学原理，采用概率论和模糊识别相结合的方法，建立密封面相对转速-密封稳定性关系模型。基于该关系模型，采用自适应控制技术建立密封面相对转速调控系统，配合流量-压差综合型密封辅助系统形成该新型机械密封技术的核心架构。其特点在于：1）提出了一种密封面相对转速可调控的新型机械密封技术；2）一定程度上打破被密封轴转速对密封面相对转速的影响；3）建立密封面相对转速-密封稳定性关系模型。通过本项目的研究，可更深入地认识机械密封的稳定性及关键影响因素，完善机械密封技术的基础理论，进一步拓展机械密封在旋转轴端密封中的应用。

为了提高机械密封在不同转速状况下的稳定性，特别是接触式高速机械密封、非接触式低速机械密封，以及间歇运转机组用机械密封的稳定性，针对影响传统机械密封密封面相对转速的主要因素，提出并研究了一种密封面相对转速可控的新型机械密封技术。具体是运用TRIZ理论，以“速度”为改善的参数，“组件的复杂性”和“测量的准确性”为恶化的参数，由矛盾矩阵得到发明原理号分别为10、28、4、34 和28、32、1、24，选取“调节器原理（24）”和“置换机械系统原理（28）”，并由此采取设置中间旋转环及该中间环转速可独立于被密封机组实施调控的方法，达到基本消除被密封机组转速决定密封面相对转速的传统密封设计思路，从而大幅提高了机械密封的工作稳定性和使用寿命。其特点在于：1）该机械密封是一种密封面相对转速可调控的新型密封；2）该机械密封一定程度上打破被密封轴转速对密封面相对转速的决定作用；3）该机械密封可适应高、低转速及频繁启、停或间断使用的旋转轴端密封。