微磨料多相射流加工機(jī)械密封端面表面織構(gòu)的技術(shù)研究.pdf

1、作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的常用密封手段，機(jī)械密封以其密封性好、使用壽命長(zhǎng)、功率損耗低等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、原子能和航空等工業(yè)領(lǐng)域。然而，伴隨機(jī)械密封的使用范圍逐漸向高壓、高速、復(fù)雜介質(zhì)擴(kuò)展，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)機(jī)械密封可靠性的要求不斷提高，現(xiàn)有的機(jī)械密封越來(lái)越難以滿足使用要求。以干氣密封、上游泵送密封和微織構(gòu)為代表的機(jī)械密封新技術(shù)，已被證明是改善機(jī)械密封摩擦學(xué)性能和密封性能的有效手段。然而，針對(duì)機(jī)械密封端面的常用材料，現(xiàn)有的表面織構(gòu)加工技術(shù)存

2、在一定的局限和不足，限制了機(jī)械密封端面織構(gòu)化的研究和工程應(yīng)用。基于此，本文提出了用于加工機(jī)械密封端面表面織構(gòu)的微磨料多相射流加工技術(shù)，并對(duì)加工裝置、技術(shù)流程和工藝參數(shù)進(jìn)行了研究和探索，主要完成以下四個(gè)方面內(nèi)容：
　　1、提出了微磨料多相射流加工機(jī)械密封端面表面織構(gòu)的方法，該方法不僅繼承了微磨料氣射流加工技術(shù)適用材料范圍廣、無(wú)熱影響區(qū)和反作用力小等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還解決了磨料回收和空氣污染等問(wèn)題，同時(shí)利用了水的緩沖和潤(rùn)滑作用，可以獲得更好

3、的加工效果
　　2、確定微磨料多相射流加工裝置的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)目標(biāo)，依次完成加工裝置的總體方案設(shè)計(jì)、噴嘴的設(shè)計(jì)、氣路的設(shè)計(jì)以及動(dòng)平臺(tái)的選型。設(shè)計(jì)的微磨料多相射流加工裝置可以在低壓強(qiáng)條件下通過(guò)壓縮空氣將磨料溶液加速形成持續(xù)、穩(wěn)定的多相射流，使其具備在多種材料表面加工微結(jié)構(gòu)的能力，具有整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、氣路可靠性高、操作和維護(hù)便利等優(yōu)點(diǎn)。
　　3、探索了基于銅箔膠帶和干膜輔助電解加工、不銹鋼薄板和激光加工的掩膜制作工藝，結(jié)果表明，使

4、用銅箔膠帶制作的掩膜精度相對(duì)較高，適合微小結(jié)構(gòu)的加工；使用不銹鋼薄板制作的掩膜雖然精度相對(duì)差一點(diǎn)，但是工藝簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)使用。在選定磨料、加工進(jìn)給方案和噴射距離的基礎(chǔ)上，明確了使用微磨料多相射流加工機(jī)械密封端面表面織構(gòu)的加工過(guò)程，包括設(shè)備檢查、磨料配置、工件固定、確定軌跡、工件加工和清洗幾個(gè)步驟。
　　4、選擇三種典型的機(jī)械密封端面材料碳化硅陶瓷、304不銹鋼和碳石墨，在其表面進(jìn)行微槽的加工，探索了端面材料、加工時(shí)間、磨料