外伸式旋转指尖密封的性能分析及优化研究
发布时间：2021-07-16 08:39
指尖密封因其具有良好的柔性特性,以及相较于篦式密封和刷式密封具有更小的泄漏特点,使得其在航空工业、工程车辆等重大设备中有着较大的应用潜能。指尖密封的设计初衷是针对于相对较大直径轴的封严,然而在实际应用中,出现了超高速小直径指尖密封的需求,此时若继续采用传统指尖密封结构,其柔性将会大大降低,磨损也会进一步加剧。为此,本文针对小直径外伸式旋转指尖密封结构开展研究,并探索其应用前景及性能特点,为先进指尖密封技术提供一定的理论基础。本文针对C-C复合材质外伸式旋转指尖密封展开系统的理论研究和相关分析,主要研究内容及结论如下:1.首先分析了渐开线型外伸式旋转指尖密封的结构及工作原理,然后通过ANSYS APDL创建外伸式旋转指尖密封的准动态性能数值仿真分析模型。研究不同工况条件下外伸式旋转指尖密封的性能特性,并与统指尖密封的性能特点进行对比,分析两者之间的性能差异。研究结果表明,相同结构参数条件下,当转子的旋转速度增加时,外伸式旋转指尖密封的密封性能逐渐变好,泄漏率表现出明显的减小趋势,而磨损率表现出明显的上升趋势,这和传统指尖密封的性能规律变化趋势是相同的:同时,当转子的径向跳动量增加时,两种...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
刷式密封的结构
西安理工大学硕士学位论文6图1-5压力平衡型指尖密封Fig.1-5Pressurebalancedfingerseal在这之后，有学者提出了非接触式指尖密封的概念[16]。如图1-6为接触式指尖密封的结构，即传统的指尖密封，采用薄片圆环式的结构，周向方向一端通过曲线指尖梁与转子相接触，另一端固定，轴向方向通过安装孔交错叠置，一个指尖密封的完整密封片正好对应着相邻密封片的中间位置，从而可以遮盖住对应的空隙，然后通过铆钉、前后挡板、定距环等部件将多层指尖片固定起来，达到密封的目的。图1-6接触式指尖密封结构Fig.1-6Contactfingersealstructure非接触式密封，又称之为流体动压式密封，与接触式最大的区别在于非接触式指尖密封轴向方向具有伸出去的结构，工作原理跟滑动轴承类似，利用指尖密封与旋转轴之间的空隙变化，产生的流体压力将指尖密封与旋转部件隔离开，并在该间隙通道生成一道流体膜，从而达到封严的效果。在工作时，指尖靴与旋转部件之间是没有直接接触的，这在很大程度上增加了指尖密封的使用寿命。在确定了指尖密封的基本形式之后，研究人员则把目光转移到了指尖密封的性能研
西安理工大学硕士学位论文6图1-5压力平衡型指尖密封Fig.1-5Pressurebalancedfingerseal在这之后，有学者提出了非接触式指尖密封的概念[16]。如图1-6为接触式指尖密封的结构，即传统的指尖密封，采用薄片圆环式的结构，周向方向一端通过曲线指尖梁与转子相接触，另一端固定，轴向方向通过安装孔交错叠置，一个指尖密封的完整密封片正好对应着相邻密封片的中间位置，从而可以遮盖住对应的空隙，然后通过铆钉、前后挡板、定距环等部件将多层指尖片固定起来，达到密封的目的。图1-6接触式指尖密封结构Fig.1-6Contactfingersealstructure非接触式密封，又称之为流体动压式密封，与接触式最大的区别在于非接触式指尖密封轴向方向具有伸出去的结构，工作原理跟滑动轴承类似，利用指尖密封与旋转轴之间的空隙变化，产生的流体压力将指尖密封与旋转部件隔离开，并在该间隙通道生成一道流体膜，从而达到封严的效果。在工作时，指尖靴与旋转部件之间是没有直接接触的，这在很大程度上增加了指尖密封的使用寿命。在确定了指尖密封的基本形式之后，研究人员则把目光转移到了指尖密封的性能研
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳/碳复合材料旋转指尖密封性能分析[J]. 韩海涛,陈国定,苏华,赵海林. 机械工程学报. 2018(19)
[2]具有一般型线的指尖密封性能优化设计[J]. 王璐,苏华. 机械科学与技术. 2015(04)
[3]浅谈生产班组安全标准化建设[J]. 陈雅灵. 中国新技术新产品. 2015(01)
[4]2.5维编织C-C复合材料圆弧型线指尖密封多目标优化设计[J]. 齐放,苏华. 机械制造. 2013(08)
[5]2.5D碳/碳复合材料指尖密封动态性能分析[J]. 路菲,陈国定,苏华,王莉娜. 航空学报. 2013(11)
[6]航空发动机封严技术的进展[J]. 沈虹,郑天慧,陈玉洁. 燃气涡轮试验与研究. 2011(04)
[7]基于ANSYS接触分析的粘结-滑移数值模拟[J]. 赵卫平. 建筑科学与工程学报. 2011(02)
[8]指尖密封性能优化的一种新方法[J]. 张延超,陈国定,周连杰,罗健. 机械工程学报. 2010(10)
[9]指尖密封性能的模糊Nash平衡优化[J]. 张延超,陈国定,申晓龙. 航空动力学报. 2010(01)
[10]ANSYS网格划分方法的分析[J]. 袁国勇. 现代机械. 2009(06)
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
硕士论文
[1]C/C复合材质指尖密封的磨损机理及性能分析[D]. 张永涛.西安理工大学 2019
[2]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
[3]压力平衡型指尖密封的动态性能优化与试验研究[D]. 石腾腾.西安理工大学 2017
[4]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
本文编号：3286674
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
刷式密封的结构
西安理工大学硕士学位论文6图1-5压力平衡型指尖密封Fig.1-5Pressurebalancedfingerseal在这之后，有学者提出了非接触式指尖密封的概念[16]。如图1-6为接触式指尖密封的结构，即传统的指尖密封，采用薄片圆环式的结构，周向方向一端通过曲线指尖梁与转子相接触，另一端固定，轴向方向通过安装孔交错叠置，一个指尖密封的完整密封片正好对应着相邻密封片的中间位置，从而可以遮盖住对应的空隙，然后通过铆钉、前后挡板、定距环等部件将多层指尖片固定起来，达到密封的目的。图1-6接触式指尖密封结构Fig.1-6Contactfingersealstructure非接触式密封，又称之为流体动压式密封，与接触式最大的区别在于非接触式指尖密封轴向方向具有伸出去的结构，工作原理跟滑动轴承类似，利用指尖密封与旋转轴之间的空隙变化，产生的流体压力将指尖密封与旋转部件隔离开，并在该间隙通道生成一道流体膜，从而达到封严的效果。在工作时，指尖靴与旋转部件之间是没有直接接触的，这在很大程度上增加了指尖密封的使用寿命。在确定了指尖密封的基本形式之后，研究人员则把目光转移到了指尖密封的性能研
西安理工大学硕士学位论文6图1-5压力平衡型指尖密封Fig.1-5Pressurebalancedfingerseal在这之后，有学者提出了非接触式指尖密封的概念[16]。如图1-6为接触式指尖密封的结构，即传统的指尖密封，采用薄片圆环式的结构，周向方向一端通过曲线指尖梁与转子相接触，另一端固定，轴向方向通过安装孔交错叠置，一个指尖密封的完整密封片正好对应着相邻密封片的中间位置，从而可以遮盖住对应的空隙，然后通过铆钉、前后挡板、定距环等部件将多层指尖片固定起来，达到密封的目的。图1-6接触式指尖密封结构Fig.1-6Contactfingersealstructure非接触式密封，又称之为流体动压式密封，与接触式最大的区别在于非接触式指尖密封轴向方向具有伸出去的结构，工作原理跟滑动轴承类似，利用指尖密封与旋转轴之间的空隙变化，产生的流体压力将指尖密封与旋转部件隔离开，并在该间隙通道生成一道流体膜，从而达到封严的效果。在工作时，指尖靴与旋转部件之间是没有直接接触的，这在很大程度上增加了指尖密封的使用寿命。在确定了指尖密封的基本形式之后，研究人员则把目光转移到了指尖密封的性能研
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳/碳复合材料旋转指尖密封性能分析[J]. 韩海涛,陈国定,苏华,赵海林. 机械工程学报. 2018(19)
[2]具有一般型线的指尖密封性能优化设计[J]. 王璐,苏华. 机械科学与技术. 2015(04)
[3]浅谈生产班组安全标准化建设[J]. 陈雅灵. 中国新技术新产品. 2015(01)
[4]2.5维编织C-C复合材料圆弧型线指尖密封多目标优化设计[J]. 齐放,苏华. 机械制造. 2013(08)
[5]2.5D碳/碳复合材料指尖密封动态性能分析[J]. 路菲,陈国定,苏华,王莉娜. 航空学报. 2013(11)
[6]航空发动机封严技术的进展[J]. 沈虹,郑天慧,陈玉洁. 燃气涡轮试验与研究. 2011(04)
[7]基于ANSYS接触分析的粘结-滑移数值模拟[J]. 赵卫平. 建筑科学与工程学报. 2011(02)
[8]指尖密封性能优化的一种新方法[J]. 张延超,陈国定,周连杰,罗健. 机械工程学报. 2010(10)
[9]指尖密封性能的模糊Nash平衡优化[J]. 张延超,陈国定,申晓龙. 航空动力学报. 2010(01)
[10]ANSYS网格划分方法的分析[J]. 袁国勇. 现代机械. 2009(06)
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
硕士论文
[1]C/C复合材质指尖密封的磨损机理及性能分析[D]. 张永涛.西安理工大学 2019
[2]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
[3]压力平衡型指尖密封的动态性能优化与试验研究[D]. 石腾腾.西安理工大学 2017
[4]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
本文编号：3286674
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