论文应用TRIZ理论对釜用机械密封弹簧改进是关于机械密封方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关机械密封的工作原理论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
[摘 要]对于釜用机械密封,其密封性能的可靠性至关重要,但是密封部件常会由于磨损而导致密封失效.本文运用TRIZ理论对釜用机械密封的弹簧部件失效提出了改进方案,提高了密封的可靠性和使用寿命.
[关键词]TRIZ理论；釜用机械密封；弹簧
Abstract： The good seal performance of mechanical seal is very important on the reaction kettle. But the seal parts were always failure due to wear. The study is to investigate spring modified options with TRIZ to improve the sealing performance and life time.
keywords： TRIZ, reaction kettle mechanical seal, spring
1.引言
机械密封是一种功耗小、泄漏率低、密封性能可靠、使用寿命长的旋转轴密封,在泵、反应釜、压缩机上已经大量使用[1].反应釜是综合反应容器,反应过程中产生的压力对容器的密封要求极高.在一般中等压力或抽真空情况都会使用机械密封,而机械密封的密封效果将直接影响反应釜的运行,严重的将造成停产、安全事故及环境污染等不可估量的损失[2].
本文利用TRIZ理论分析问题和解决问题的方法对机械密封中的弹簧断裂失效进行了分析及改进,旨在有效改善反应釜的密封性能,提高其可靠性和使用寿命.
2.TRIZ理论简介
TRIZ理论是发明问题解决理论的俄文缩写,是前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒（G.S.Altshuler）及其领导的一批研究人员,自1946年开始,花费1500人/年的时间,在分析研究世界各国250万件专利的基础上所提出的一套发现问题解决问题的发明理论.在TRIZ中提出了用39个通用工程参数来描述技术矛盾,用40条发明创造原理来指导设计人员的创新设计,并且建立了对应关系,即矛盾矩阵.
应用矛盾矩阵解决实际问题时,须将设计中的特定问题预先处理,即用TRIZ的39个工程参数描述矛盾,并且要对使用矛盾矩阵得到的原理解进行后处理,即把原理解转化为领域解,以得到需要的特定解.
3、基于TRIZ的设计过程
3.1问题描述
搪瓷釜由釜体和搅拌系统组成,釜体和搅拌系统之间由机械密封进行密封.机械密封由紧固螺丝在压盖作用下压紧弹簧座,弹簧座固定弹簧,弹簧压紧动环,动环压紧静环起到密封的作用[3].由于搪瓷釜搅拌系统没有固定支撑,在启动和搅拌过程中压盖和弹簧座存在扭动,晃动大,容易造成弹簧断裂,从而造成了泄漏.
3.2确定技术参数
存在的问题是：弹簧在工作中受到了额外大的扭转力发生了断裂损坏.如果在搅拌系统中增加固定支撑,使得搅拌轴晃动减少,从而可以改善弹簧的受力状况,减少弹簧的断裂几率.可是增加固定支撑会增加系统的复杂性.故选择“参数10-力”作为改善的参数,“参数36-系统的复杂性”作为恶化参数.
3.3查找矛盾矩阵
和发明原理序号对应的是：10预先作用原理,18机械振动原理,26复制原理,35物理或化学参数改变原理.
3.4发明原理分析
原理10为预先作用.此原理体现在二个方面：（1）预先对物体（全部或部分）施加必要的改变；（2）预先安置物体,使其在最方便的位置发挥作用而不浪费运送的时间.根据此原理,可能采用的方法有：在压盖和动环之间安装定位销,阻止压盖和动环之间发生扭动.
原理18为机械振动原理.此原理体现在五个方面：（1）使物体处于振动状态；（2）如果已处于振动状态,提高振动频率；（3）利用共振现象；（4）用压电振动代替机械振动；（5）使用超声波和电磁场振动耦合.根据此原理,可能采用的方法有：采用磁力密封代替机械密封.
原理26为复制原理.此原理体现在三个方面：（1）用简化的廉价复制品代替；（2）用光学复制品（图像）代替实物或实物系统；（3）如果已使用可见光拷贝,用红外线或紫外线代替.此原理对问题的解决贡献有限.
原理35为物理或化学参数改变.此原理体现在改变物体的物理或化学状态,如聚集态、浓度、密度、柔性和温度等.根据此原理,可能采用的方法有：采用刚度更好的弹簧.
4、基于TRIZ的设计方案完善
综合以上分析,形成了3个方案.
方案1：在压盖和动环之间预先安装定位销,使得连接的弹簧不易发生扭动.该方案简单易行,单独实施后,弹簧的寿命增加了近3倍.但是搅拌时物料除了作水平回转流动,还产生上下方向的循环流动,使得搅拌轴有径向摆动和轴向窜动,在这种工况的持续作用下还是不能保证弹簧的较长寿命.
方案2：采用磁力密封.该方案能进一步提升密封效果,免去弹簧断裂的几率,只是成本会稍微增加.
磁力密封技术是指初始闭合力来自磁性力,利用磁体能够吸引铁磁性物质的性质或者相同磁性之间的排斥力,通过轴向的补偿,使密封端面紧密贴合,来达到密封目的.它延用机械密封的工作模式,采用全新的浮动式设计理念,使密封结构更简单,功能更完善,有较好的密封效果,较长的使用寿命,基本不会损坏旋转轴外表面.对旋转轴在工作工程中产生的振动、偏摆、偏斜等不敏感,密封效果不会受到明显的影响.节省能耗同时又能保证设备的安全运行,适用于多种工况条件[4].
图1所示为一种典型的磁力密封装置结构图,图2是磁力密封的实物图.其主要由静环、动环和密封圈组成.其中,静环为磁性材料,由高剩磁铝镍合金材料制成,其表面光滑,具有良好的热稳定性,且耐磨性好；动环为石墨,耐磨性和润滑性能好,镶嵌在磁性金属材料的动环座里；O型圈对径向配合进行密封,防止泄漏[5].
总结:本论文可用于机械密封论文范文参考下载，机械密封相关论文写作参考研究。
参考文献：
1、 应用TRIZ理论解决收纳盒薄片介质漏检问题 【摘 要】针对薄片介质收纳盒存在的漏检问题，应用TRIZ问题分析与解决流程，系统分析问题出现的原因，基于技术冲突解决原理获得相适应的发明原理，根。
2、 石油化工机械装置中泵类机械密封应用和对比 摘 要：近年来，随着我国经济的发展，石油化工行业作为关系到国家综合实力的重要行业，其发展也十分迅速，石油化工企业在其装置的规模、技术水平等方面都。
3、 TRIZ理论在旅游纪念品设计中优化应用 摘 要：以旅游纪念品为研究对象，从TRIZ理论中的39项标准参数中，选取适合旅游纪念品设计的十项参数，运用整合后的十项创造性原理，统计整理矩阵数。
4、 推广普方法（TRIZ理论）排头兵 李建峰，中国人民大学法学博士，哈尔滨工程大学管理科学与工程博士后，高级工程师，国际TRIZ协会三级专家，国家创新工程师资深评委，退休前为黑龙江省。
5、 卧式自吸离心泵机械密封失效分析和解决措施 摘 要：针对某某型艇配套的卧式自吸离心泵多台次出现的机械密封失效、漏水的故障现象进行原因分析，认为该机械密封的失效与其使用的工作环境密切相关，进。
6、 化工机械密封技术 摘 要：在化工行业中，有大量的机械设备需要进行密封处理，机械密封技术与传统填料密封技术具有更好的密封效果，被廣泛应用于泵、釜、压缩机等化工机械。。