双向菱形孔织构端面密封性能研究

发布时间：2025-03-14 23:20

　　 基于双向双列菱形孔织构端面流体密封的理论控制模型,采用有限元分析的方法研究菱形孔结构、排布方式和工况参数对密封性能的影响规律,研究菱形孔双向泵送作用对机械密封动压润滑性能影响规律及内在运行机制。结果表明:随外压增大,内外径处的压差逐渐增强,开启力和泄漏率逐渐增大,液膜刚度是先减再增而后减小;随转速增加,开启力、液膜刚度和泄漏率均呈快速增大的变化趋势;随着基础膜厚增大,开启力、液膜刚度先快后缓慢减小,而泄漏率则迅速增加;端面加工出的双向双列菱形孔织构可将间隙内流体进行回吸,从而减少泄漏率,提高了端面间隙的润滑性能,通过排布形式各异的菱形孔及结构参数的优化设计可实现密封特性的提升。

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1 端面菱形孔分布示意

式中:nr2、nr1为沿径向方向上内、外孔环带单列孔的孔数。1.2理论模型

图2 文中算法和文献[26]得到的 圆形微孔织构压力分布比较

采用文献[26]的数据进行计算对比,验证文中程序算法的正确性。根据文献[26],在圆形微孔织构的半径为37.5μm,孔深h0=4μm,内、外压差均为0.1MPa,转速为300r/min的条件下进行压力场的迭代计算。如图2所示,文中程序计算所得空化区域以及压力分布云图与文献....

图3 不同外压下端面间压力分布

图3所示为其他参数不变而po发生变化时端面间的膜压分布规律。可知,在运转的过程中,由于端面织构孔的存在,在孔区部位产生了很强的动压效应,周期性均匀排布的双向菱形孔使得端面间的液膜压场出现了相对应的周期性波动变化;与转速方向一致的菱形孔一端出现压力谷值并呈显出空化现象,背离转速方向....

图4 po对密封性能参数的影响

图4所示为其他参数不变时密封性能参数随po变化而变化的曲线图和柱状图。由图4(a)知,随着外压po的不断增大,开启力Fo和泄漏率Q均呈现出逐渐增大的变化趋势,其中Fo随po的变化基本上呈线性规律均匀上升变化,而Q是先缓慢增加而后快速呈线性增大。这表明随着静压差的不断增大,初期阶段....

本文编号：4034774