新型柱面气膜密封的设计与试验

由于流体旋转机械面临复杂工况与交变载荷,导致其轴端采用的常规密封无法满足工况要求,因此研发一种低泄漏、高稳定与长寿命的密封变得尤为重要.基于浮动环的浮动性以及微槽的动压特性,研制了具有浮动与微槽特性的新型柱面气膜密封.对柱面气膜密封的界面形状进行设计与优化:流线型斜槽、矩形槽、优化流线型斜槽、优化矩形槽;使用3D光纤激光打标机对柱面旋转环进行表面槽型雕刻;搭建试验系统并分析不同工况、槽型下柱面气膜密封泄漏量的变化规律,观察轴套和浮动环表面的擦痕轨迹.试验结果表明:当压力流一定时,随着转速的增加,4种微槽的泄漏量都有所下降逐渐趋于稳定,并且优化槽的泄漏量明显小于原始槽,当转速一定时,压力的上升导致4种槽型泄漏量急剧上升,近乎呈线性分布.