摘要：针对转子偏心引起的密封流体激振问题,设计了一种新型偏心自适应调节密封结构。该结构可自适应地减小转子偏心量,抑制密封流体激振。对其抑振机理进行探究,得出当偏心自调结构的固有频率和转子密封系统的激励频率一致时,其抑振效果最好;随着两者差值增大,其抑振效果变弱。以水作为密封介质,测量了不同弹簧刚度下偏心自调结构的固有频率,并改变转子转频,对其抑振规律进行实验研究。结果表明该结构固有频率随弹簧刚度增大而增大,但与激励频率差别较大,振动降幅只在10%~20%。将偏心自调结构浸于水,测量其固有频率,对其抑振规律进行实验研究。结果表明浸在水中时该结构固有频率值依然随弹簧刚度增大而增大,但比在空气中时减小了约40%,更加接近激励频率,抑制效果显著,振动降幅最大可达41.27%。

摘要：波纹管波片形状是影响端面密封性能的一个重要因素,主要决定密封平衡直径、载荷系数和波纹管应力的大小,进而影响密封比压和疲劳寿命水平。通过对氢氧发动机涡轮泵用端面密封金属焊接波纹管进行有限元计算,对原状态直边波形和改进型斜45°波形进行的对比分析,获得了工作压力对两种波形的密封平衡直径、载荷系数、端面比压及应力水平等性能参数的影响规律。经疲劳寿命试验、台架运转试验和热试车考核,验证了该有限元计算方法的有效性和改进的斜波波形的效果,疲劳寿命提高到原状态直边波形的两倍以上,密封运转温度降低25%以上,为波纹管波形的分析与设计提供了理论和试验依据。

摘要：氢氧火箭发动机氧涡轮泵中氦气隔离密封的作用是防止驱动涡轮的富氢燃气和液氧介质相混合,目前国外氦密封主要应用的是带瑞利(Rayleigh)动压槽的圆周分段式密封,可以有效减少氦气消耗量。这种密封形式设计的关键在于计算动压槽所产生的动压浮起力。利用Fluent流体分析软件,计算了动压浮起力,并与一维计算方法和国外文献中计算结果相比较,验证了三维仿真计算方法的准确性;分析了气膜厚度、动压槽深度、槽数以及加工误差导致的轴偏斜和槽偏斜等因素对浮起力的影响,密封浮起力随气膜厚度的增大而减小,动压槽深度约为0.01mm,浮起力达到最大值,轴偏斜和槽偏斜角度越大,浮起力越小。

摘要：机械密封作为液体火箭发动机涡轮泵中密封的关重件产品,其端面比压的大小影响密封性能。提出了一套机械密封端面比压数字化测试系统,该系统基于IEEE802.15.4的产品数字化测量技术可实现测量数据传输,设计的试验装置可平衡介质的作用力并保证机械密封的高垂直度。基于PID控制的自动配气技术可提供高精度、程序化的介质,采用O型圈+自动压紧的技术可实现静环组件快速固定。利用电机、滚珠丝杠、光栅尺的自动调节压缩量技术可高精度调节静环组件的压缩量,基于LabVIEW的测控系统对试验的参数进行测量并协同控制各子系统。对测试系统的关重要技术及结构进行可行性分析及仿真验证,并通过实验验证:自动压紧的密封性能良好;自动配气精度由±0.05 MPa提高到±0.02 MPa;压缩量精度由±0.02 mm提高到±0.005 mm;单件产品单压缩量端面比压测试时间由15 min减少到5 min。

摘要：针对某型号火箭发动机氢涡轮泵多次出现异常振动的问题,拟用孔型阻尼密封代替原有梳齿密封。采用ANSYS有限元建模方法对2种密封结构强度进行校核和对比分析,研究了不同结构参数对孔型密封强度的影响规律。结果表明:孔型密封相对梳齿密封而言,结构最大应力强度稍大,但在许用应力以下,且结构最大变形量较小;孔型密封周向50孔时前、后密封的最大应力强度、最大变形量相对于周向80孔密封结构小;随着密封孔深的增加,孔型密封结构的最大应力强度、最大变形随之增大;根据第三强度理论设计的孔型阻尼密封满足实际工程需求。