自主式机械面密封的标准化——密封件主要技术数据的计算

本文论及的自主式机械面密封件已在НИИСУ(俄罗斯航空标准化统一化研究所 )进行了设计和试验 ,并指定用于航空技术产品。在已往所开展工作的基础上 ,系列标准ОСТ1 1 3792 -80～ОСТ1 1 380 1 -80开始在航空行业内实施。这些标准包含了机械面密封结构及其零组件的典型结构和尺寸。本文还给出了机械面密封结构的计算方法 ,示出了压力和作用力型谱 ,因而人们可以了解作用在上述密封结构的零组件 ,如碳圈、波形弹簧、橡胶圈上的力。本文给出的数学公式可用于计算波形弹簧的主要特性、确定橡胶圈和滑动表面之间的摩擦力、确定接触部分的作用力、确定参数PcV、计算碳圈的强度及其由工作液压力引起的变形。本文给出了安装在直径为 2 5、35和 45mm轴上的机械面密封结构的计算示例     

刷式密封设计与试验研究

介绍了刷式密封的原理、结构、性能以及应用与发展,对刷式密封进行了模拟航空发动机工作条件的340h耐久试验。试验结果表明:国产和进口刷环的密封泄漏特性基本相同;刷式密封的密封特性明显优于篦齿密封的。     

刷式密封摩擦生热温度场数值计算及试验

在摩擦热热源条件下建立了CFD多孔介质数值计算模型,对某型航空发动机刷式密封摩擦生热温度场进行计算分析,开展了刷式密封装置全工况条件下摩擦生热试验研究,采用红外成像技术实现了刷式密封动态温度场实时监测。根据试验结果对摩擦生热温度场计算方法进行了修正,引入了刚度修正系数,并对刚度修正系数进行了确定及验证。总结出经过试验验证的航空发动机刷式密封摩擦生热温度场计算分析及试验方法,结果表明:与全工况试验结果相比,计算误差值从48.15%减少到10.67%。      

可控式液体润滑高速螺旋槽端面密封试验

研制了电磁加载装置和摩擦力矩测试装置,并将其应用于液体润滑的螺旋槽端面密封试验中.试验研究了端面密封坝处液膜特性、端面温升、端面摩擦力等密封性能参数以及端面闭合力对密封性能的影响.试验结果表明,密封坝处压力随转速的增加而增加,当转速较大时,端面的温升也较高.端面密封在液膜润滑下具有较小的摩擦力.利用电磁加载装置和摩擦力...     

MTU的刷式密封

<正>航空业与其他行业一样,传统的密封思路是通过复杂的通道设计或"迷宫"设计防止油液泄漏。相比之下,更简单的刷式密封更易抑制油液泄漏、提高涡轮发动机的运营效率。德国MTU发动机公司在刷式密封方面拥有一项专利性制造工艺,现已成为MTU旗下的一大品牌。刷式密封是近年发展起来的一种高效阻尼密封,刷式密封与转动部件的接触面是由成千上万根小金属丝组成,同时这些刷丝与转动部件有一定的倾斜角度,这种设计使得这些刷丝起到了无数个小弹簧的作用,有效避免了因直接长时间高频率与转动部件碰磨后而导致密封件与转动部     

高速低温动静结合型机械密封结构优化及运转试验

在分析高速涡轮泵轴端非接触动静结合型机械密封所处的高速、低温、高压力、低黏度介质润滑等极端工况基础上,发展了考虑密封副固体、被密封流体、弹性补偿支撑单元等在内的热、流、固、力耦合的密封综合性能求解模型。基于此模型,完成了对处在低温、低黏度润滑介质下的机械密封运转性能的分析及关键结构参数的优化,优化的目标为密封承受载荷力W和泄漏量Q为最大及液膜产生的功耗（或温升）较小。以优化后的密封样件开展了低温液氮模拟介质运转试验,考察优化后密封在低温条件下的快速启动特性和摩擦特性。结果表明:低温高速工况下的密封外人字槽和内螺旋槽组合结构的槽数为30、槽深为3μm为一类优化结果,低温运转试验表明正常工作时端面摩擦因数为0.14。      

疲劳密封试验系统设计

在更换新型油箱密封材料后,为有效验证其密封可靠性,需要进行疲劳密封试验。因此设计了一个疲劳密封试验系统,通过自动充放压装置,配合数据采集和显示记录系统,实现了高精度、自动化的疲劳密封试验过程。     

刷式密封技术的研究进展

刷式密封技术凭借其优良的封严性能而在航空发动机、燃气轮机和汽轮机中应用。简要回顾了典型刷式密封技术及其发展历程,综述了刷式密封的泄漏特性、摩擦传热特性、力学行为、闭合和迟滞效应以及转子动力特性的研究进展,介绍了MTU箍制刷式密封技术及其在湿蒸汽环境下的试验研究结果,以及目前非金属丝刷式密封技术的研究和应用情况,总结了刷式密封技术流热固耦合特性的研究成果,探讨了刷式密封技术在航空发动机真实运行工况下运行寿命和性能可靠性方面需要深入研究的内容,为刷式密封技术在透平行业中的高效应用提供了技术支撑。     

滑环式组合密封探讨

一、概述飞机各系统密封装置性能的好坏及使用寿命的长短,直接关系到飞机的安全可靠性。随着航空科学技术的不断发展,对飞机各系统的密封要求也越来越高。国外对飞机密封装置的材料、结构、工艺、质量控制及性能鉴定等都十分重视,他们除拥有专门的研究机构外,还有相当规模的密封件生产公司。如美国有77家专门生产密封件的公司,英国有48家,日木有10家,西德有9家等。     

刷式密封温度场数值研究

分析了刷式密封中摩擦生热和热传递的机理,在此基础上将刷丝区域视为各向异性多孔介质、用阻抗力表示刷丝对流体的阻碍作用、以摩擦热为热源建立了计算流体动力学(CFD)模型;得到了刷式密封区域的压力、速度以及温度场分布;并得出了密封区域最高温度和安装过盈量、密封压差的对应关系.结果表明刷丝与转子接触面上存在显著温升,温度场在径向呈阶梯状分布且温度值沿转子外法线方向衰减;密封区域流体对流和出口泄漏流对于温度分布影响较大.计算结果能为刷式密封结构设计、接触副材料选择和密封环安装方式提供参考和指导.      

高超声速飞行器控制面动密封技术

根据高超声速飞行器控制面高温密封件的设计要求,本文介绍了NASA格林研究中心高温密封件的先进设计方案,即以耐高温材料的编织物为基础的密封件方案、陶瓷层叠薄片密封件方案和预加载器方案,并总结了鉴定密封件和密封系统性能的试验设备和方法。     

涡轮机械转子/密封稳定性研究综述

介绍了流体密封对转子稳定性的影响。阐述了基于体积流模型和流场计算的稳定性分析方法，及利用密封结构设计对转子动态特性进行主动控制的方法，指出了转子／密封稳定性研究的发展趋势：一是发展适应性强的流体流动和转子动力特性分析的数值计算技术，在转子设计阶段进行流体诱导稳定性分析；二是利用密封刚度阻尼特性。改善转子动态特性。     

有限元法在机械密封设计中的应用研究

对于综合考虑各种因素所设计的某型旋转燃烧室的机械密封 ,从理论上运用有限元方法对其主要部件进行了受力及变形分析计算 ,在此基础上初步确定其密封结构。然后通过试验研究方法进一步确定其结构 ,使其更适于工程应用。大大缩短了研制周期、节省了实验费用。结果表明该方法简捷有效且具有很高的实用价值。     

指式密封泄漏特性的实验研究

设计了三组不同间隙的实验件,研究了基本结构指式密封从初始使用到稳定后的泄漏特性.结果表明:指式密封在初始使用时泄漏量较大,而且迟滞较为明显;随着使用时间的增长,密封性能趋于稳定,稳定后指之间的间隙对泄漏系数影响比较大;随着压差的增大,泄漏系数先是增加,后趋于定值;在实验转速范围内(<3 000 r/min),转子转速对指式密封泄漏系数影响不大;密封泄漏系数随密封层数的增加而减少.      

微型机械音叉陀螺的测试结果

德雷珠实验室与洛克威尔公司正联合采用微加工技术开发一种机动车上用的体积小、成本低的单晶体音叉陀螺。这种陀螺坚固耐用，本身具有平衡性，且容易生产。     

刷式密封接触动力学特性研究

对刷式密封的结构动力学特性进行了分析,从弹性理论出发,考虑轴颈和密封环之间的非线性摩擦力作用,建立了密封环与转子相互作用的非线性动力学方程,推出了密封环对转子的非线性支承刚度的近似表达式,这一支承刚度的导出为研究转子—密封—轴承系统的非线性动力学行为奠定了基础。最后用数值仿真方法验证了本文推导出的表达式的正确性。     

航空煤油泵轴尾机械密封副材料特性

为选择适合在航空煤油介质中工作的机械密封副材料,对材料的摩擦特性进行了研究,利用摩擦磨损试验机得到不同工况条件与表面粗糙度下材料的摩擦因数、温升,在原子力显微镜(AFM)下对3组典型配对材料的微观磨损形貌进行观测,分析磨粒磨损和黏着磨损的行为差异,计算磨损的关键参数。研究发现:聚四氟乙烯（PTFE)在既定条件下为性能最佳的软材料;硬材料表面粗糙度值为0.05时的摩擦性能最佳,不同硬材料间性能差异不大。研究发现PTFE在配磨材料上产生的犁沟效应最轻微,黏附的元素颗粒最少;黏着磨损会造成表面高度分布函数的偏移,利用离散化求解公式得到了黏着体积与平均黏着厚度。