聚氨酯发泡机混合器密封接触面的温度场分析

　　聚氨酯发泡机经过齿轮泵后具有一定的压力，抵达混合器内会在压力的作用下沿联合搅拌花鼓的轴套杆走漏，因而必需对混合器采取密封措施.由于混合器转速高光滑条件差、以及发泡机在密封处结成硬块等要素的影响，密封圈发热快，极容易烧坏.要想密封圈有较长的运用寿命，必需保证0形圈的紧缩量或紧缩率恰当.当紧缩量过小时密封圈与被密封面的接触应力不够，起不到密封作用;紧缩量过大后摩擦生热快，密封接触面温升过高，招致密封圈短时间内烧焦[‘〕.所以肯定一个适宜的紧缩量十分重要.

 

　　采用AN SY S软件剖析0形圈在不同紧缩量下密封接触面的温度场，依据剖析结果肯定适合的紧缩量，以保证0形圈有较长的运用寿命.经实验考证，模仿结果与实验状况相符.此剖析办法与结果对处理相似的问题有一定的参考价值.
 

聚氨酯发泡机混合器密封接触面的温度场分析
 

　　0形圈(NBR)的工作温度请求在一40℃一120℃内[z}，当密封接触面的高温度超越120}C后0形圈容易烧焦，失去密封作用.工作状态下密封面处的温度无法测得，借助AN SY S软件停止瞬态热剖析，能够得到在不同紧缩量下密封接触面及轴套的温度场散布.

 

　　由于动密封时。形圈紧缩量(50" 3001 m)很小，所以在求解紧缩产生的弹力时采用线性模型对计算结果影响很小.为了简化计算过程，假定在较小的弹性变形范围内0型圈发作的是线弹性变形.因不同点的紧缩量不同，其压力也不同，所以采用积分的办法并分离胡克定律求紧缩面上的压力.从图1可知:AE= RcosU,AH= Rcx>sU  h,AB父匕AB=大紧缩量，h= R一双表示紧缩面上的点到X轴的间隔.:=S.Smm，为0型圈的内半径.L}厂GOF,u,}为积分区间.E= 3 M Pa,为0形圈的弹性模量._=0. 8，为0形圈在光滑状态下的摩擦系数.9为热流密度.则当砌仅不同的值时，能够得到表1所示的结果.

 

　　1. 3  p型圈在转轴上的几何模型刀用ANSYS树立转动的轴套杆的ANSYS模型图如图2所示，其单元类型为SO LID90};}，依据边境条件能够得到以上五种不同紧缩量轴套温度场的散布图，取不同紧缩量下0型圈大正压力处的瞬态温度[[4 }能够得到图3所示的温度曲线.

 

　　从图3可知，在聚氨酯发泡机混合器高速旋转搅拌的状况下，当紧缩量琳0.2mm时，0形圈与轴套杆接触面的高温度超越了0型圈允许的工作温度.思索到紧缩量过小时发泡机泄露量会增大，紧缩量取0. 14-' 0. 16 mm时比拟适宜.当=0. 15 m m时稳杰潺度场如图4所示.

 

　　由图4可知，稳态时接触面的高温度为106℃左右，其它部位温度稍低，契合实践状况.此时0型圈的紧缩率为8'1o.采用AN SY S还可剖析混合器在不同转速下，0形圈处于不同的紧缩量时密封面的温度场，然后依据密封圈的运用请求和剖析结果肯定适宜的紧缩量或紧缩率普通状况下，动态旋转密封的紧缩率取为乳一1 }o.

 

　　a紧缩率取}o时既满足了密封请求，又可以让0型圈具有较长的运用寿命.

 

　　b.从图3知电机转动大约一小时后轴套杆上的温度根本上到达稳定状态.

 

　　c.依据所肯定的紧缩量的范围，本实验样机混合器密封沟槽的直径范围为聚氨酯发泡机