转子倾斜状态下的指尖密封动态性能

作     者：石岩松 路菲 周志刚 贲小康 

作者机构：河南科技大学车辆与交通工程学院 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2025年

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：国家自然科学基金资助项目(52105183) 

主　　题：指尖密封 转子倾斜 动态性能 有限元仿真 

摘      要：转子倾斜会显著改变密封界面的接触压力分布和泄漏路径，进而影响密封泄漏和使用寿命。本文建立了转子倾斜效应下指尖密封有限元分析模型，确定了考虑转子倾斜效应的指尖密封泄漏率计算方法，分析了转子倾斜基准位置、倾斜角度对指尖密封位移响应、泄漏间隙和泄漏流道的影响。结果表明，转子倾斜会增大指尖密封系统泄漏率，在倾斜角度为2°时，系统泄漏率是倾斜角度为0°时系统泄漏率的3倍多；转子倾斜可以减小下部指尖靴接触压力；指尖与转子分离阶段，沿轴向，密封泄漏流道呈现出阶梯状特征，沿周向，密封泄漏流道呈现出不同的楔形形状，且此阶段指尖靴的翘曲程度随倾斜角度的增加而增加。轴向和周向泄漏流道分布特点，对指尖密封轴向尺度的参数优化提供参考。研究为转子倾斜条件下指尖密封泄漏数值预测提供了参考依据，进一步完善了指尖密封的理论研究体系。