螺旋槽端面密封脱开转速的理论及试验

作     者：张国渊 袁小阳 赵伟刚 李治国 杨绍康 ZHANG Guoyuan;YUAN Xiaoyang;ZHAO Weigang;LI Zhiguo;YANG Shaokang

作者机构：西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点试验室西安710049 中国航天科工集团第六研究院11所西安710100 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2008年第44卷第8期

页      面：55-60页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家高技术研究发展计划资助项目(863计划 2003AA722061) 

主　　题：螺旋槽端面密封 脱开转速 理论及试验 

摘      要：提出螺旋槽端面密封脱开转速的理论分析模型,并建立适合于密封端面脱开后的内外双槽结构的非接触式端面密封数学模型。理论研究一种外螺旋槽和内人字槽组合的双螺旋槽端面密封的临界脱开转速,同时讨论该类非接触端面密封开启力、流量、摩擦力矩等随转速和密封间隙的变化规律。试验得到了直径100 mm、槽深3μm的组合螺旋槽(外螺旋槽和内人字槽组合)端面密封在水介质(27℃)工况下的临界脱开转速,并将其与理论结果进行对比研究。研究结果表明,当密封转速超过约9 kr/min后,密封处在非接触状态,此时的密封泄漏量仅为1.2 mL/s。试验得到的端面密封脱开转速与理论结果一致(误差小于10%),从而有效地证实了端面脱开转速可作为对密封端面接触与否的判定依据。当密封转速高于脱开转速后,密封处在非接触状态,其工作寿命较长,泄漏量较小,这对于可重复使用火箭发动机涡轮泵端面密封的研制具有重要理论和试验参考价值。