可调控型气膜润滑密封静压结构参数优化

摘要：

鉴于可调控型气膜润滑密封（R-GLS）静压效应对密封性能的重要影响，开展该种密封端面静压结构的研究。基于气体润滑理论，采用有限元法求解了R-GLS端面间气膜的雷诺方程，研究了不同转速条件下静压结构对平衡膜厚、气膜刚度、泄漏率和摩擦功耗等密封性能的影响规律，并开展了该种密封静压结构的优化分析。对比了相同工况下静压式、泵出式和泵入式3种R-GLS的密封性能。结果表明：当节流孔直径0.05 mm＜d＜0.2 mm，量纲1均压槽深度0.005＜H＜0.015，量纲1均压槽宽度0.02＜W＜0.05时，R-GLS能获得较佳的密封性、气膜稳定性和较低的摩擦损耗；当量纲1节流孔位置0.3＜R＜0.6时能获得较大的工作间隙和较优的密封性，0.1＜R＜0.3或0.55＜R＜0.7时能获得较好的气膜稳定性；泵出式密封能在保持较大平衡膜厚、优秀气膜刚度的同时兼具较低的泄漏率；泵入式密封可以实现调控气向外零泄漏。

关键词：气膜润滑密封、密封性能、静压结构、参数优化、稳态、数值模拟、层流

分类号：TH117.2

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目2012CB026000。@@@@supported by the National Basic Research Program of China 2012CB026000

在线出版日期：2015-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1425-1433