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[发明专利]机械密封和推力轴承组合承载装置-CN201910303076.4在审
发明人：黄伟峰;王玉明;刘莹;高志;李永健;索双富;贾晓红;王子羲;郭飞;薛雯 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-04-16 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： F16J15/34 文献下载
摘要：本申请涉及一种机械密封和推力轴承组合承载装置，机械密封和推力轴承组合承载装置和推力轴承共同设置于转动轴。机械密封和推力轴承组合承载装置包括推力轴承、壳体、第一动环、第二动环、第一静密封组件和第二静密封组件。壳体包围形成第一空间，用于储存带压流体。第一动环和第二动环表面产生沿第一方向的压力差。第一动环和第二动环与转动轴固定连接。所以第一动环和第二动环对转动轴产生沿第一方向的轴向推力。第一方向与推力轴承输出轴向载荷方向一致。当转动轴需要一定轴向推力维持运转时，机械密封和推力轴承组合承载装置和推力轴承共同提供轴向推力，减小了推力轴承的工作载荷，提高了推力轴承的可靠性。
机械密封推力轴承组合承载装置

[发明专利]一种多级分压的磁性流体密封装置-CN201810673894.9有效
发明人： 王子羲;李德才;贾晓红;黄伟峰;郭飞;索双富;李永健;刘向锋;刘莹;郭越红 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-06-26 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： F16J15/43 文献下载
摘要：本发明涉及一种多级分压的磁性流体密封装置，设于壳体与旋转轴之间并对低压侧与高压侧进行密封，包括：壳体；旋转轴，其可旋转地支承于所述壳体；具有至少一个极齿的磁靴，所述至少一个极齿在所述旋转轴周围形成间隙，通过磁体施加的磁场在所述间隙中约束磁性流体，以实现低压侧与高压侧之间的密封；所述极齿和磁性流体与所述轴之间形成至少一个与高压侧和低压侧都不联通的腔室；所述腔室中具有压力，所述压力被设置为自所述低压侧至所述高压侧形成递增的压力梯度。本发明通过在磁性流体密封装置的中的磁靴在高压和低压侧之间形成递增的压力梯度，从而提高了磁性流体密封装置的耐压能力，提高工作效率。
一种多级磁性流体密封装置

[发明专利]一种磁性流体-唇形密封复合式密封-CN201810433395.2有效
发明人：郭飞;姜炳岐;贾晓红;李德才;王子羲;李永健;黄伟峰;王玉明 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-05-08 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： F16J15/43 文献下载
摘要：一种磁性流体‑唇形密封复合式密封，包括安装在壳体上的金属轴，金属轴和壳体之间设有用于密封的金属极靴，金属极靴中间安装有永磁体，金属极靴靠近金属轴主密封面一侧触点上固定有唇形磁性橡胶，唇形磁性橡胶和金属轴配合实现唇形磁性橡胶周围的磁性流体密封，在金属极靴与壳体之间开有凹槽，凹槽内有O形密封圈，O形密封圈实现金属极靴和壳体密封；永磁体、金属极靴、唇形磁性橡胶与金属轴共同构成闭合磁回路，当唇口发生磨损时能及时补充；本发明能够克服由摩擦磨损带来的材料损失以及由此造成的泄漏，并且能够在较高的液体压强环境中使用。
一种磁性流体密封复合

[发明专利]磁悬浮轴系跌落轨迹识别与重新悬浮的控制方法及装置-CN201710471181.X有效
发明人：吕民东;刘涛;王子羲;郭飞;贾晓红;王玉明 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-06-20 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了属于磁悬浮轴承技术领域的一种磁悬浮轴系跌落轨迹识别与重新悬浮的控制方法及装置，包括以下步骤：计算轴系位移信号的采样周期；监测轴系的悬浮状态；获取轴系的离散时域位移信号；通过希尔伯特变换获得瞬时频率谱信号；将采样周期内的轴系径向位移信号的期望值和轴系位移的瞬时频率的期望值分别与阈值进行比较，确定轴系的轨迹响应，继而提出相应的控制策略。当发生全周摩擦时，能有效降低轴系涡动频率，降低磁悬浮轴承的损伤，并且实现轴系的重新悬浮，当发生高频摆动时，能降低轴系振动能量，对轴系起到有效的保护作用。该方法仅使用轴系的位移信号判断轴系运动的轨迹响应，该信号容易获取，实时性与简单便捷并存。
磁悬浮跌落轨迹识别重新悬浮控制方法装置

[发明专利]可降低端面磨损的机械密封端面结构及旋转机械设备-CN202010253837.2在审
发明人：黄伟峰;王子羲;王廷玉;王永波;刘莹;邹亮;郭飞;王波 -专利权人：清华大学;陕西航空电气有限责任公司
申请日： 2020-04-02 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： F16J15/3288 文献下载
摘要：本发明涉及一种机械密封端面结构，包括静环和/或动环，所述动环可相对所述静环转动，所述静环和/或所述动环分别具有密封端面，所述静环上的所述密封端面与所述动环上的所述密封端面能够相对设置；所述静环和/或所述动环的所述密封端面上开设有若干磨粒槽。本发明还涉及一种包括上述机械密封端面结构的旋转机械设备。上述机械密封端面结构及旋转机械设备，开设在密封端面上的磨粒槽能够储存动环和静环之间由低速过程或端面偶然碰摩产生的磨粒，避免由磨粒造成密封端面的周向划痕甚至犁沟，在不明显降低动压效应的前提下能够实现容纳磨粒、零泄漏、工作性能稳定、使用寿命长，同时保证较佳的润滑效果。
降低端面磨损机械密封结构旋转机械设备

[实用新型]旋转机械设备的多阶层双列槽密封端面结构-CN201920992247.4有效
发明人：黄伟峰;王玉明;王廷玉;刘莹;李永健;李德才;王子羲;贾晓红;郭飞;索双富;潘晓波 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-06-28 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： F16J15/34 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种旋转机械设备的多阶层双列槽密封端面结构，包括静环及可相对所述静环转动的动环，所述静环或所述动环具有高压侧与低压侧；所述静环或所述动环相对表面的低压侧具有多个反向槽组，多个所述反向槽组沿周向方向间隔分布，每个所述反向槽组均包括至少两级沿所述低压侧至所述高压侧排布的反向槽，相邻两个所述反向槽的槽壁重合并呈阶梯状设置；所述静环或所述动环相对表面的高压侧还具有多个正向槽组，多个所述正向槽组沿周向方向间隔分布，所述正向槽组的旋向与所述反向槽组的旋向相反。在实现较好密封效果的同时，具有良好刚度，降低磨损，延长使用寿命。
旋转机械设备阶层双列槽密封端面结构

[实用新型]具有功能组件安装结构的机械密封装置-CN201921378273.4有效
发明人：黄伟峰;刘向锋;尹源;高志;刘莹;李永健;王子羲;贾晓红;郭飞 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-08-22 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： F16J15/34 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种具有功能组件安装结构的机械密封装置，在现有机械密封设备的基础上，通过设置能够形变的保持件，保持件具有自然状态和安装状态，保持件在受到外界因素作用时由自然状态转变至安装状态，且位于安装状态时总是具有向自然状态转化的趋势，并利用该变化趋势顶推功能组件，使得功能组件固定于保持件和静环之间，将功能组件，如传感器、动作器等，安装于机械密封装置中的静环上，能够对机械密封装置进行监测与调控，解决了现有机械密封装置因自身材料、结构设计无法安装功能组件的问题。
具有功能组件安装结构机械密封装置

[发明专利]机械密封信号分析及故障诊断方法、装置与设备-CN201911372063.9在审
发明人：黄伟峰;刘向锋;尹源;刘莹;李永健;李德才;郭飞;贾晓红;王子羲 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-12-27 - 公布日： 2020-06-16 - 主分类号： G01N29/14 文献下载
摘要：本申请涉及一种机械密封信号分析及故障诊断方法、装置与设备。所述方法包括：获取目标机械密封设备的频谱矩阵，频谱矩阵包括各短时波对应的频谱数据向量；根据预设的降维算法，对各短时波对应的频谱数据向量进行降维处理，得到每个短时波对应的预设数目个目标数据；针对每个短时波，根据预设的评分规则，对该短时波对应的目标数据进行评分处理，得到该短时波对应的评分向量；将各短时波对应的评分向量输入至的机器学习模型，输出目标机械密封设备的工作状态。
机械密封信号分析故障诊断方法装置设备

[发明专利]一种机械密封智能调节系统与方法-CN201810708566.8有效
发明人：黄伟峰;刘向锋;尹源;刘莹;李德才;李永健;索双富;王子羲;贾晓红;郭飞 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-07-02 - 公布日： 2020-06-09 - 主分类号： F16J15/00 文献下载
摘要：一种机械密封智能调节系统，包括：监测装置，实时测量与密封相关的信号；控制装置，包括状态判断模块、可行域分析模块、评估模块和寻优模块，其中，所述状态判断模块解读由监测装置得到的信号以估计密封的状态，所述可行域分析模块依据当前状态判断调节装置的调节作用可以使密封达到的状态，所述评估模块对密封的状态评估价值，所述寻优模块从密封调节的可行域中尽可能地寻找得到较高价值的调节方式，据此对调节装置发出指令；调节装置，根据控制装置给出的指令主动地对密封施加作用，本发明在实时监测并分析密封状态的基础上，依据用户要求的综合性能目标，寻找最佳的且通过调节可达的状态，并通过调节装置将密封调节到这一状态。
一种机械密封智能调节系统方法

[发明专利]一种机械密封多尺度实时监测分析方法-CN201810715922.9有效
发明人：黄伟峰;刘向锋;尹源;刘莹;李德才;李永健;索双富;王子羲;贾晓红;郭飞 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-07-03 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： G01M3/24 文献下载
摘要：一种用于机械密封的实时监测分析的方法，其测量机械密封端面摩擦副产生的声发射信号，特定的声源会在特定的若干个频段上产生信号，采集并识别这些信号的尺度称为声学尺度；密封运行过程中因动力学上的作用而产生运动，导致声发射信号随之变化，这一特征在与旋转周期相当的时间尺度上体现，这一尺度称为动力学尺度；密封长期服役过程中性能因磨合、磨损、弹性元件老化等原因发生累积性的性能变化，这一特征需要考察声发射信号长期的变化历程，这一尺度称为服役尺度，本发明根据声发射信号在不同尺度上的特征所具备的不同物理内涵，在多个尺度上结合其他辅助信息开展分析，从而判断密封的实时工作状态并给出密封的性能变化预期。
一种机械密封尺度实时监测分析方法

[发明专利]一种外转子自循环液冷永磁电机-CN201810628589.8有效
发明人：王文杰;索双富;王洋;郝金顺;王子羲;郭飞;贾晓红 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-06-19 - 公布日： 2020-05-12 - 主分类号： H02K1/18 文献下载
摘要：一种外转子自循环液冷永磁电机，包括轴，在轴上设置有铁芯支架，铁芯支架外侧设置有定子铁芯，定子铁芯上设置有绕组，轴、铁芯支架、定子铁芯和绕组为不转动结构；铁芯上设置有与绕组进行热交换的空心导热装置，空心导热装置与轴通过冷却液管相连，轴内部设置有螺旋驱动装置，螺旋驱动装置与小端盖相连，不转动结构外侧设置有外转子部分，包括转子铁芯，转子铁芯上贴有磁钢，转子铁芯固定于机壳上，轴上设置有用于散热的大端盖，轴内部流有冷却液，本发明可省去额外的冷却液循环驱动装置，可有效减小设备体积和重量，完成循环散热。
一种外转循环永磁电机

[发明专利]表面性质图案化的机械密封环-CN202010084275.3在审
发明人：黄伟峰;刘向锋;尹源;刘莹;李永健;李德才;郭飞;贾晓红;王子羲 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-02-10 - 公布日： 2020-05-01 - 主分类号： F16J15/34 文献下载
摘要：针对现有技术中，由于需要通过减材制造形成提供流体膜刚度结构，从而导致机械密封性能受到影响的问题，本发明提供了一种用于液体介质机械密封的表面性质图案化的机械密封环。不同于现有技术中采用槽、波度、锥度、梯度等高度变化图案来产生流体膜刚度以改善密封性能的方式，本发明中密封端面各处仍为平面区域，通过对密封端面进行表面处理，使得密封介质在密封端面上不同区域流动时与密封端面间的滑移性存在差异，从而提供流体膜刚度，避免了现有技术中减材制造方式对机械密封性能产生的影响。
表面性质图案机械密封

[实用新型]智能型机械密封系统-CN201920814072.8有效
发明人：黄伟峰;刘向锋;尹源;刘莹;李永健;李德才;王子羲;贾晓红;郭飞 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-05-31 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： F16J15/34 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种智能型机械密封系统，包括密封设备、感知设备、分析设备、交互设备和调控设备。感知设备能够实时获取密封设备运行时的多种物理量，并发送至分析设备进行计算分析。交互设备实现感知设备、分析设备、交互终端和调控设备之间的信息交互。密封设备中的密封环包括静环和动环，静环完全固定安装于主机，使得感知设备和调控设备的安装结构简单。
智能型机械密封系统

[实用新型]机械密封和推力轴承组合承载装置-CN201920510934.8有效
发明人：黄伟峰;王玉明;刘莹;高志;李永健;索双富;贾晓红;王子羲;郭飞;薛雯 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-04-16 - 公布日： 2020-04-07 - 主分类号： F16J15/34 文献下载
摘要：本申请涉及一种机械密封和推力轴承组合承载装置，机械密封装置和推力轴承共同设置于转动轴。机械密封装置包括推力轴承、壳体、第一动环、第二动环、第一静密封组件和第二静密封组件。壳体包围形成第一空间，用于储存带压流体。第一动环和第二动环表面产生沿第一方向的压力差。第一动环和第二动环与转动轴固定连接。所以第一动环和第二动环对转动轴产生沿第一方向的轴向推力。第一方向与推力轴承输出轴向载荷方向一致。当转动轴需要一定轴向推力维持运转时，机械密封装置和推力轴承共同提供轴向推力，减小了推力轴承的工作载荷，提高了推力轴承的可靠性。
机械密封推力轴承组合承载装置

[发明专利]抗热瞬态变形包边式水润滑推力瓦-CN201810307482.3有效
发明人：刘莹;王悦昶;张高龙;王子羲;王玉明 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-04-08 - 公布日： 2020-03-31 - 主分类号： F16C17/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种抗热瞬态变形包边式水润滑推力瓦，由工作瓦面和轴瓦基体两部分构成。工作瓦面与液膜直接接触，具有耐高温、耐冲击的特性，并且具有较好的自润滑作用，具有较低的热扩散系数；轴瓦基体为载荷的主要承担及传递者，具有较高的热扩散系数。工作瓦面嵌入轴瓦基体上，当介质发生热瞬态时，高热扩散系数基体材料迅速均温使得工作瓦面均匀受热，抑制工作瓦面边沿与内部的温差，进而控制工作瓦面在热瞬态下的凹变形，便于快速恢复瓦面形状并重新运转。
抗热瞬态变形包边式水润滑推力