河南省(对口招生)机械类 《机械基础》项目八任务三 45分钟专题训练卷
2026-09-21
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内容正文:
河南省(对口招生)机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共230份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。
与本专辑配套的还有河南省对口招生考试《机械制图》《电工电子技术与技能》《工厂电气控制设备》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
河南省(对口招生)机械类 《机械基础》
项目八:节能环保与安全防护
任务三:静密封
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 静密封中最常用的密封材料是什么?( )
A. 橡胶
B. 石棉
C. 金属
D. 塑料
2. 减速器箱体与减速器箱盖间的密封属于( )
A. 静密封
B. 动密封
C. 密封胶密封
D. 皮碗密封
3. 静密封中,密封界面两侧零件之间的相对运动状态是( )
A. 始终存在连续转动
B. 不存在相对运动
C. 存在往复直线运动
D. 存在间歇摆动
4. 管道法兰连接处通常采用的静密封元件是( )
A. 骨架油封
B. 迷宫密封
C. 密封垫片
D. 机械密封
5. 采用橡胶密封圈进行静密封时,密封圈主要依靠( )实现密封
A. 自身弹性产生接触压力
B. 高速转动形成离心力
C. 表面粗糙度阻挡介质
D. 润滑油膜隔绝介质
6. 静密封连接处发生介质泄漏时,最可能的直接原因是( )
A. 密封面接触压力不足
B. 密封件转速过高
C. 传动轴偏心严重
D. 轴承间隙过大
7. 高温介质管路的法兰静密封,优先选用具有较好耐热性的( )
A. 普通棉纤维垫片
B. 耐热金属垫片
C. 低温橡胶垫片
D. 软质塑料垫片
8. 静密封垫片安装后,密封性能主要取决于垫片与结合面之间的( )
A. 相对滑动速度
B. 均匀压紧程度
C. 表面旋转方向
D. 轴向运动频率
9. 安装法兰静密封垫片前,首先应重点检查结合面的( )
A. 清洁程度和完整性
B. 旋转速度和方向
C. 传动比和效率
D. 轴承温度和间隙
10. 车床照明灯使用的电压为( )
A. 36 V
B. 220 V
C. 380 V
D. 12 V
11. 更换管道法兰静密封垫片时,正确的做法是( )
A. 继续使用变形旧垫片
B. 选用相同规格新垫片
C. 随意增大垫片厚度
D. 用多层薄垫片替代
12. 静密封能够阻止介质泄漏的基本条件是密封面的接触压力应( )
A. 小于介质工作压力
B. 等于环境大气压力
C. 大于介质分离作用
D. 保持为零状态
13. 紧固法兰静密封连接的螺栓时,较合理的操作方法是( )
A. 按同一方向逐个拧紧
B. 按对角顺序分次拧紧
C. 先拧紧中间一只螺栓
D. 一次拧紧任意一只螺栓
14. 在两个相对静止的结合面之间阻止流体泄漏的密封属于( )
A. 接触式动密封
B. 非接触式动密封
C. 静密封
D. 迷宫式密封
15. 管道法兰连接中,安装在两法兰结合面之间并承担密封作用的元件是( )
A. 轴用挡圈
B. 法兰垫片
C. 圆柱销
D. 滚动轴承
16. 选用静密封材料时,首先需要重点考虑密封介质的性质以及工作温度和( )
A. 零件表面颜色
B. 工作压力范围
C. 设备安装高度
D. 零件加工顺序
17. 螺纹管接头发生静密封泄漏时,较合理的处理方法是( )
A. 在螺纹处增加密封材料
B. 在轴颈处增加润滑油
C. 在法兰外侧焊接加强板
D. 在管壁表面涂覆防锈漆
18. 检修人员装配法兰垫片时,最有利于减少静密封泄漏的操作是( )
A. 使垫片偏向一侧安装
B. 交叉均匀拧紧连接螺栓
C. 只拧紧最外侧螺栓
D. 在垫片上冲出较大缺口
19. 某设备法兰密封介质为高温油品,选择垫片时最应优先核对其( )
A. 耐油性和耐热性
B. 颜色和装饰性
C. 导电性和磁性
D. 透明度和反光性
20. 静密封中,垫片产生密封作用的主要条件是( )
A. 垫片完全不受压紧力
B. 垫片受到适当压紧力
C. 垫片与结合面存在明显间隙
D. 垫片材料硬度始终最低
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 按密封原理,密封可分为接触式密封和______。
22. 相对静止的结合面之间所采用的密封,称为______密封。
23. 密封的基本功能是防止______和______。
24. 两零件接合面间没有相对运动的密封称为______。静密封的具体措施有______、______、______三种。
25. 法兰连接中,利用垫片填补两结合面间微小间隙以阻止介质泄漏的密封形式称为______密封。
26. 螺纹连接采用生料带或密封胶进行静密封时,密封材料的主要作用是填充螺纹间的______并阻断介质的______通道。
27. 两个相互接合且没有相对运动的表面之间所形成的密封称为______。
28. 法兰连接中,安装在两法兰密封面之间、依靠受压变形实现密封的元件称为______。
29. 采用橡胶密封圈进行静密封时,为保证密封效果,密封圈通常需要具有适当的______量。
30. 静密封装配前,应清除密封面上的油污、锈斑和______,以防止密封失效。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 静密封的密封面在设备正常工作时通常不发生相对运动。( )
32. 法兰密封垫片越厚,压紧后产生的密封效果就一定越好。( )
33. 安装橡胶密封圈时,密封槽内存在尖锐毛刺,可能造成密封圈划伤并引起泄漏。( )
34. 静密封接合面的表面粗糙度越大,越有利于提高密封可靠性。( )
35. 消声器上的穿孔设计目的是让气流分散,降低噪音( )
36. 更换法兰密封垫片时,只要垫片外形相同,就可以不考虑工作介质和温度条件。( )
37. 静密封连接中,螺栓预紧力过大可能使密封垫片过度压溃,从而降低密封性能。( )
38. 法兰静密封连接中,螺栓预紧力越大,密封效果就一定越好。( )
39. 静止连接中的O形密封圈主要依靠自身弹性变形产生初始密封压力,并在介质压力作用下增强密封效果。( )
40. 法兰静密封拆检时,原有金属缠绕垫片只要表面清洁,就可以直接重复使用。( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述法兰垫片静密封发生泄漏的主要原因,并写出相应的处理措施。
42. 指出安全服装穿戴不正确的地方
43. 简述O形密封圈用于静密封时的安装注意事项。
44. 液压设备的管路法兰连接处出现渗油。检修时发现垫片边缘有压溃痕迹,部分螺栓松紧不一致,法兰密封面还有少量油污。分析渗油原因,并说明规范的处理步骤。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某化工泵的泵盖与泵体采用橡胶垫片进行静密封,泵轴通过泵盖并以1450 r/min转动,轴端采用唇形密封圈进行动密封。已知垫片外径为120 mm,内径为80 mm,泵内工作压力为1.2 MPa,安装时螺栓预紧力总和为30.00 kN。考虑运行后的预紧力松弛率为20%,垫片所需最小接触压力为0.80 MPa,允许最大接触压力为2.50 MPa。(1)计算垫片有效密封面积、介质产生的分离力、松弛后的剩余压紧力及垫片实际接触压力。(2)判断该垫片实际接触压力是否满足密封要求。若不满足,调整螺栓安装预紧力总和为24.00 kN,计算调整后的接触压力,并判断调整方案是否合理。(3)针对该泵的静密封、动密封以及运行安全与环境保护,分别提出相应的改进措施。
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河南省(对口招生)机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共230份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。
与本专辑配套的还有河南省对口招生考试《机械制图》《电工电子技术与技能》《工厂电气控制设备》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
河南省(对口招生)机械类 《机械基础》
项目八:节能环保与安全防护
任务三:静密封
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 静密封中最常用的密封材料是什么?( )
A. 橡胶
B. 石棉
C. 金属
D. 塑料
【答案】A
【解析】静密封的接合面通常没有相对运动,常用材料包括橡胶、石棉、金属和塑料等。其中,橡胶具有良好的弹性、压缩性和密封性能,因此静密封中最常用的密封材料是橡胶,故选A。
2. 减速器箱体与减速器箱盖间的密封属于( )
A. 静密封
B. 动密封
C. 密封胶密封
D. 皮碗密封
【答案】A
【解析】箱体与箱盖之间没有相对运动,属于静密封。
3. 静密封中,密封界面两侧零件之间的相对运动状态是( )
A. 始终存在连续转动
B. 不存在相对运动
C. 存在往复直线运动
D. 存在间歇摆动
【答案】B
【解析】静密封用于相对静止零件之间的密封,密封界面两侧没有相对运动。连续转动、往复直线运动和间歇摆动均属于动密封的典型工况。
4. 管道法兰连接处通常采用的静密封元件是( )
A. 骨架油封
B. 迷宫密封
C. 密封垫片
D. 机械密封
【答案】C
【解析】法兰连接处的两结合面相对静止,通常利用密封垫片受压变形来填补结合面的微小间隙,从而阻止介质泄漏。骨架油封、迷宫密封和机械密封主要用于有相对运动的部位。
5. 采用橡胶密封圈进行静密封时,密封圈主要依靠( )实现密封
A. 自身弹性产生接触压力
B. 高速转动形成离心力
C. 表面粗糙度阻挡介质
D. 润滑油膜隔绝介质
【答案】A
【解析】橡胶密封圈装入密封槽后受到压缩,其自身弹性会在接触面上产生一定的接触压力,从而封闭泄漏通道。高速转动、表面粗糙度和润滑油膜不是该静密封的主要密封机理。
6. 静密封连接处发生介质泄漏时,最可能的直接原因是( )
A. 密封面接触压力不足
B. 密封件转速过高
C. 传动轴偏心严重
D. 轴承间隙过大
【答案】A
【解析】静密封依靠密封件与结合面之间的足够接触压力阻止介质通过,接触压力不足会形成泄漏通道。密封件转速、传动轴偏心和轴承间隙主要影响动密封或传动部件。
7. 高温介质管路的法兰静密封,优先选用具有较好耐热性的( )
A. 普通棉纤维垫片
B. 耐热金属垫片
C. 低温橡胶垫片
D. 软质塑料垫片
【答案】B
【解析】高温介质会使普通橡胶、棉纤维和部分塑料密封件老化或失效,耐热金属垫片能够承受较高温度,适合高温法兰静密封。
8. 静密封垫片安装后,密封性能主要取决于垫片与结合面之间的( )
A. 相对滑动速度
B. 均匀压紧程度
C. 表面旋转方向
D. 轴向运动频率
【答案】B
【解析】静密封垫片没有相对运动,安装后需要在结合面之间均匀压紧,使垫片充分填充微小间隙并保持接触压力。相对滑动速度、旋转方向和轴向运动频率不是静密封的主要控制因素。
9. 安装法兰静密封垫片前,首先应重点检查结合面的( )
A. 清洁程度和完整性
B. 旋转速度和方向
C. 传动比和效率
D. 轴承温度和间隙
【答案】A
【解析】结合面上的油污、杂质、划伤和变形都会影响垫片的均匀贴合,因此安装前应检查其清洁程度和完整性。其他选项属于运动部件或传动系统的检查内容。
10. 车床照明灯使用的电压为( )
A. 36 V
B. 220 V
C. 380 V
D. 12 V
【答案】A
11. 更换管道法兰静密封垫片时,正确的做法是( )
A. 继续使用变形旧垫片
B. 选用相同规格新垫片
C. 随意增大垫片厚度
D. 用多层薄垫片替代
【答案】B
【解析】更换静密封垫片时,应根据介质、温度、压力和连接尺寸选用规格相符的新垫片,以保证压紧量和耐介质性能。变形旧垫片、多层薄垫片或随意改变厚度都可能造成泄漏。
12. 静密封能够阻止介质泄漏的基本条件是密封面的接触压力应( )
A. 小于介质工作压力
B. 等于环境大气压力
C. 大于介质分离作用
D. 保持为零状态
【答案】C
【解析】密封面需要保持足够的接触压力,才能抵抗介质压力造成的分离作用并封闭泄漏通道。若接触压力不足,介质就可能沿密封面间隙泄漏。
13. 紧固法兰静密封连接的螺栓时,较合理的操作方法是( )
A. 按同一方向逐个拧紧
B. 按对角顺序分次拧紧
C. 先拧紧中间一只螺栓
D. 一次拧紧任意一只螺栓
【答案】B
【解析】法兰螺栓按对角顺序分次拧紧,可以使垫片受力较为均匀,减少法兰变形和局部压紧不足。按同一方向或任意顺序一次拧紧,容易造成密封压力分布不均。
14. 在两个相对静止的结合面之间阻止流体泄漏的密封属于( )
A. 接触式动密封
B. 非接触式动密封
C. 静密封
D. 迷宫式密封
【答案】C
【解析】静密封用于相对静止的结合面之间,依靠密封元件或密封材料阻止流体泄漏。接触式动密封、非接触式动密封和迷宫式密封均主要用于存在相对运动的密封场合。
15. 管道法兰连接中,安装在两法兰结合面之间并承担密封作用的元件是( )
A. 轴用挡圈
B. 法兰垫片
C. 圆柱销
D. 滚动轴承
【答案】B
【解析】法兰垫片安装在两法兰结合面之间,受压后填补结合面的微小间隙,从而减少介质泄漏。其他选项分别用于轴向限位、定位和支承旋转部件。
16. 选用静密封材料时,首先需要重点考虑密封介质的性质以及工作温度和( )
A. 零件表面颜色
B. 工作压力范围
C. 设备安装高度
D. 零件加工顺序
【答案】B
【解析】静密封材料必须与密封介质相容,并能承受规定的工作温度和压力,否则容易发生溶胀、老化、挤出或破坏。零件表面颜色、安装高度和加工顺序不是密封材料选用的主要依据。
17. 螺纹管接头发生静密封泄漏时,较合理的处理方法是( )
A. 在螺纹处增加密封材料
B. 在轴颈处增加润滑油
C. 在法兰外侧焊接加强板
D. 在管壁表面涂覆防锈漆
【答案】A
【解析】螺纹管接头的泄漏通道通常位于螺纹配合间隙,可通过正确选用并均匀涂敷螺纹密封材料进行封堵。润滑油、防锈漆和外部加强板不能有效封闭螺纹内部的泄漏通道。
18. 检修人员装配法兰垫片时,最有利于减少静密封泄漏的操作是( )
A. 使垫片偏向一侧安装
B. 交叉均匀拧紧连接螺栓
C. 只拧紧最外侧螺栓
D. 在垫片上冲出较大缺口
【答案】B
【解析】交叉且均匀拧紧螺栓,可使垫片受到较均匀的压紧力,减少局部压紧不足和垫片变形。垫片偏装、局部紧固或人为造成缺口都会增加泄漏风险。
19. 某设备法兰密封介质为高温油品,选择垫片时最应优先核对其( )
A. 耐油性和耐热性
B. 颜色和装饰性
C. 导电性和磁性
D. 透明度和反光性
【答案】A
【解析】高温油品会同时对垫片提出耐油和耐热要求,材料必须在相应温度下保持稳定并与油品相容。颜色、导电性、磁性、透明度和反光性都不是该工况下的主要选用依据。
20. 静密封中,垫片产生密封作用的主要条件是( )
A. 垫片完全不受压紧力
B. 垫片受到适当压紧力
C. 垫片与结合面存在明显间隙
D. 垫片材料硬度始终最低
【答案】B
【解析】垫片在适当压紧力作用下能够填补结合面的微观不平度,并形成连续阻漏界面,从而实现静密封。压紧力不足会导致泄漏,过大则可能造成垫片损伤或挤出。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 按密封原理,密封可分为接触式密封和______。
【答案】非接触式密封
【解析】按密封界面是否接触进行分类。
22. 相对静止的结合面之间所采用的密封,称为______密封。
【答案】静
【解析】静密封用于相互之间没有相对运动的结合面,例如法兰连接面、端盖结合面和螺纹连接面。
23. 密封的基本功能是防止______和______。
【答案】① 流体泄漏 ② 外界杂质侵入
【解析】密封用于防止流体泄漏和外界杂质侵入。
24. 两零件接合面间没有相对运动的密封称为______。静密封的具体措施有______、______、______三种。
【答案】① 静密封 ② 密封垫 ③ 密封胶 ④ 直接密封
【解析】静密封用于无相对运动的接合面,常用密封垫、密封胶和直接密封。
25. 法兰连接中,利用垫片填补两结合面间微小间隙以阻止介质泄漏的密封形式称为______密封。
【答案】垫片
【解析】垫片密封依靠垫片受到压紧后产生弹塑性变形,填补法兰结合面的微小不平度和间隙,从而阻止介质泄漏。
26. 螺纹连接采用生料带或密封胶进行静密封时,密封材料的主要作用是填充螺纹间的______并阻断介质的______通道。
【答案】间隙;泄漏
【解析】螺纹配合面存在微小间隙,生料带或密封胶能够填充这些间隙,切断介质沿螺纹间隙形成的泄漏通道,从而提高连接的密封性能。
27. 两个相互接合且没有相对运动的表面之间所形成的密封称为______。
【答案】静密封
【解析】静密封用于密封相互接合且没有相对运动的表面,常见于法兰、端盖和箱体接合处。
28. 法兰连接中,安装在两法兰密封面之间、依靠受压变形实现密封的元件称为______。
【答案】密封垫片
【解析】密封垫片安装在固定接合面的间隙中,受到压紧后产生弹性或塑性变形,从而填补密封面的微小不平并阻止介质泄漏。
29. 采用橡胶密封圈进行静密封时,为保证密封效果,密封圈通常需要具有适当的______量。
【答案】压缩
【解析】橡胶密封圈需要在装配后产生适当压缩,使其与密封槽及接合面保持连续接触,从而形成可靠的密封比压。
30. 静密封装配前,应清除密封面上的油污、锈斑和______,以防止密封失效。
【答案】毛刺
【解析】密封面上的毛刺会划伤密封元件或造成局部间隙,油污和锈斑也会影响贴合,因此装配前应清理干净。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 静密封的密封面在设备正常工作时通常不发生相对运动。( )
【答案】正确
【解析】静密封用于相互固定的接合面,设备正常工作时密封面之间没有持续的相对运动,这一点区别于动密封。
32. 法兰密封垫片越厚,压紧后产生的密封效果就一定越好。( )
【答案】错误
【解析】垫片厚度应与密封面状况、介质压力和连接结构相匹配,并非越厚越好。垫片过厚可能导致压缩量不合适、受力不均或连接螺栓预紧力不足。
33. 安装橡胶密封圈时,密封槽内存在尖锐毛刺,可能造成密封圈划伤并引起泄漏。( )
【答案】正确
【解析】尖锐毛刺会在装配或工作受压时割伤橡胶密封圈,破坏其连续密封面,因此装配前应检查并清除毛刺。
34. 静密封接合面的表面粗糙度越大,越有利于提高密封可靠性。( )
【答案】错误
【解析】表面粗糙度过大会形成较大的微观泄漏通道,使密封元件难以充分填补表面间隙。密封面应具有符合要求的加工质量,同时避免划伤和碰伤。
35. 消声器上的穿孔设计目的是让气流分散,降低噪音( )
【答案】正确
【解析】穿孔使排气气流分散,促使声波发生干涉,通过能量相互抵消降低噪音。
36. 更换法兰密封垫片时,只要垫片外形相同,就可以不考虑工作介质和温度条件。( )
【答案】错误
【解析】密封垫片材料必须与工作介质、工作温度和压力相适应。仅凭外形相同进行更换,可能因材料耐温性或耐介质性能不足而导致密封失效。
37. 静密封连接中,螺栓预紧力过大可能使密封垫片过度压溃,从而降低密封性能。( )
【答案】正确
【解析】螺栓预紧力应控制在规定范围内,过大时可能使垫片产生过度变形或损伤,导致密封比压分布不均,反而增加泄漏风险。
38. 法兰静密封连接中,螺栓预紧力越大,密封效果就一定越好。( )
【答案】错误
【解析】螺栓预紧力应控制在合理范围内,过大可能使垫片过度压溃、失去回弹能力,甚至损坏法兰或螺栓,反而造成泄漏。
39. 静止连接中的O形密封圈主要依靠自身弹性变形产生初始密封压力,并在介质压力作用下增强密封效果。( )
【答案】正确
【解析】O形圈装入密封槽后会产生一定压缩变形,形成初始接触压力;介质压力可使其进一步贴紧密封面,从而提高静密封能力。
40. 法兰静密封拆检时,原有金属缠绕垫片只要表面清洁,就可以直接重复使用。( )
【答案】错误
【解析】金属缠绕垫片拆卸后通常会发生压缩变形和回弹性能下降,清洁后也难以保证原有密封性能,检修时一般应更换符合要求的新垫片。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述法兰垫片静密封发生泄漏的主要原因,并写出相应的处理措施。
【答案】(1)法兰密封面存在划伤、腐蚀或变形,导致垫片不能均匀贴合;应修复或更换法兰,并清除密封面上的毛刺和污物。
(2)垫片选型不当、安装偏斜或已老化损坏,导致接触压力不足;应根据介质、温度和压力选择合适垫片并正确安装。
(3)螺栓预紧力不足或不均匀,导致局部密封比压过小;应按规定顺序分级、对称拧紧螺栓,并检查预紧力。
(4)管道振动、热变形或连接部位受力过大,使密封面产生相对位移;应消除异常振动,合理设置支撑,并减小外部附加载荷。
【解析】法兰垫片静密封的可靠性取决于密封面状态、垫片性能、装配预紧力和工作载荷。答题应围绕泄漏原因提出对应措施,体现原因与处理方法的对应关系。
42. 指出安全服装穿戴不正确的地方
43. 简述O形密封圈用于静密封时的安装注意事项。
【答案】(1)根据工作介质、温度和压力选择材料及规格符合要求的O形圈,并检查其表面是否有裂纹、切口和毛刺损伤。
(2)安装前应清洁密封槽和配合表面,确认槽内无铁屑、砂粒等杂物。
(3)装配时应使O形圈平整放入密封槽内,避免扭曲、拉伸过度和挤入间隙。
(4)需要通过配合面时,应对尖角、螺纹端部采取防护,并涂覆与介质相容的装配润滑剂。
【解析】O形圈静密封依靠压缩变形形成密封压力,因此安装质量直接影响密封效果。作答应包括选型检查、清洁、正确定位和防止装配损伤等要点。
44. 液压设备的管路法兰连接处出现渗油。检修时发现垫片边缘有压溃痕迹,部分螺栓松紧不一致,法兰密封面还有少量油污。分析渗油原因,并说明规范的处理步骤。
【答案】(1)垫片边缘压溃说明垫片可能选型不当、受力不均或预紧力过大;螺栓松紧不一致会造成局部密封比压不足,油污则会降低密封面间的贴合效果。
(2)拆卸并清理密封部位,检查法兰密封面是否存在划伤、变形和毛刺;对轻微缺陷进行修整,严重损伤时更换法兰或相关连接件。
(3)根据液压油压力、温度和法兰结构选用合适的新垫片,确认垫片尺寸及材质符合要求,不得继续使用已压溃的旧垫片。
(4)将垫片准确放置并保持平整,按对角交叉顺序分级均匀拧紧螺栓,达到规定预紧要求后进行保压检查。
【解析】渗油现象与垫片损坏、螺栓预紧不均及密封面污染相对应。处理时应依次完成拆检清洁、缺陷处理、垫片更换和规范紧固,最后通过保压检查确认静密封性能。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某化工泵的泵盖与泵体采用橡胶垫片进行静密封,泵轴通过泵盖并以1450 r/min转动,轴端采用唇形密封圈进行动密封。已知垫片外径为120 mm,内径为80 mm,泵内工作压力为1.2 MPa,安装时螺栓预紧力总和为30.00 kN。考虑运行后的预紧力松弛率为20%,垫片所需最小接触压力为0.80 MPa,允许最大接触压力为2.50 MPa。(1)计算垫片有效密封面积、介质产生的分离力、松弛后的剩余压紧力及垫片实际接触压力。(2)判断该垫片实际接触压力是否满足密封要求。若不满足,调整螺栓安装预紧力总和为24.00 kN,计算调整后的接触压力,并判断调整方案是否合理。(3)针对该泵的静密封、动密封以及运行安全与环境保护,分别提出相应的改进措施。
【答案】(1)垫片有效密封面积:。介质分离力:。松弛后的预紧力:。剩余压紧力:。实际接触压力:。(2)原安装方案的接触压力为2.62 MPa,大于允许最大值2.50 MPa,不合理。调整后,松弛预紧力为,剩余压紧力为,接触压力为。因,调整方案合理。(3)静密封应选用与介质和温度相适应的垫片,清洁并检查法兰密封面,采用对角交叉、分级均匀的方式按规定力矩紧固。动密封应更换合适的唇形密封圈,检查轴表面磨损并保证安装润滑。运行时应设置旋转部件防护罩,检修前泄压断电,并收集泄漏油液,防止污染和人身伤害。
【解析】(1)A=π/4(1202−802)=6283.19 mm2;Fp=1.2×6283.19=7.54 kN。松弛后预紧力F0=30×0.8=24.00 kN,剩余压紧力Fr=24.00−7.54=16.46 kN,q=16.46×1000/6283.19=2.62 MPa。(2)2.62 MPa>2.50 MPa,原方案不合理。调整后F0′=24×0.8=19.20 kN,q′=(19.20−7.54)×1000/6283.19=1.86 MPa,满足0.80~2.50 MPa,方案合理。(3)静密封选用适配介质和温度的垫片,清洁密封面并均匀按规定力矩紧固;动密封选用合适唇形圈,检查轴面并润滑;设置防护罩,检修前断电、泄压,收集处理泄漏物。
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