C/C复合材质指尖密封的磨损机理及性能分析

发布时间：2022-01-02 10:28

　　指尖密封作为新型柔性密封装置在航空发动机、汽车发动机、重载高速齿轮箱和重型工程车辆涡轮增压器等重要装备的流体密封部位具有良好的应用前景,近年来使其成为动态密封领域的研究热点。但其迟滞泄漏和磨损寿命改善途径相互矛盾的问题一直难以解决。C/C复合材质独特的自润滑性和良好的耐磨性对提升指尖密封的综合性能十分有益,是改善上述问题的可行技术手段。为此,本课题研究采用理论分析和相关试验技术,对C/C复合材质指尖密封迟滞泄漏性能和摩擦磨损性能进行全面、系统的分析研究。本课题工作的主要研究内容和研究结论如下:1.利用ANSYS APDL建立指尖密封的有限元模型,通过准动态性能分析研究了静态位移激励下C/C复合材质指尖密封的迟滞率和指尖靴与转子表面间的接触压力变化规律。同时对相同条件下传统钴基合金指尖密封进行性能分析,根据分析结果讨论两种材料对指尖密封性能的影响差异。研究结果表明,准动态性能分析可以有效反映C/C复合材质指尖密封的性能特征,其迟滞率和平均接触压力均随上下游压差的增大而增大;但C/C复合材质指尖密封与转子接触面积较大,故具有较小的接触压力,而且由于C/C复合材质具有自润滑特性,在工作中具有... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

篦齿密封的基本结构示意图

1 绪论图 1-2 所示为刷式密封的基本结构示意图。刷式密封是典型的柔性接触密封，由英国Rolls-Royce 公司率先提出，并且目前在航空发动机已经有所应用。其主要由前挡板、后挡板和两者之间的刷束组成，其刷丝束减少泄漏实现密封目的表现在两个方面：其一，破坏流体流动的均匀性；其二，阻碍向前流动降低流体流过刷丝的总压降[9]。刷式密封中刷丝的柔顺性能够有效避免因转子运动状态改变或转子径向跳动而导致的密封配偶副之间的严重磨损，并不会显著增大密封间隙。但刷式密封中存在刷丝易疲劳折断的缺点，对于轴承腔密封折断的刷丝会对转子和润滑系统造成严重危害，限制了其应用范围，并且其制造成本较高[10,11]。

承腔密封折断的刷丝会对转子和润滑系统造成严重危害，限制了其应用范围，并且其成本较高[10,11]。图 1-2 刷式密封的基本结构示意图Fig.1-2 The Basic Structure Schematic Diagram of the Brush Seal

【参考文献】：
期刊论文
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[7]指尖封严的转子轴心轨迹与泄漏特性的试验[J]. 杜春华,吉洪湖,胡娅萍,罗健,马丹,汤丽萍,廖凯.  航空动力学报. 2016(11)
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[9]增压器密封结构改进对漏油的影响研究[J]. 何洪,曹立峰,吴新涛,吉建波.  车用发动机. 2014(04)
[10]增压器压气机密封性能模拟与试验研究[J]. 束卫兵,李庆斌,杨迪,曹刚,闫海东.  车用发动机. 2013(04)

博士论文
[1]指尖密封结构和性能的设计分析与试验研究[D]. 苏华.西北工业大学 2006
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硕士论文
[1]耐磨涂层对指尖密封综合性能的影响研究[D]. 司晨光.西安理工大学 2018
[2]指尖密封性能与结构特征关联特性分析[D]. 江岸英.西北工业大学 2007
[3]动密封用C/C复合材料性能的研究[D]. 张路生.中南大学 2005



本文编号：3564013