快变升速过程的端面密封性能试验研究.pdf

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1、2013年8月润滑与密封Aug．2013第38卷第8期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．38No．8DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2013．08．006，快变升速过程的端面密封性能试验研究王建磊贾谦张国渊奚延辉袁小阳(1．西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049；2．西北工业大学机电学院陕西西安710072)摘要：为考察端面密封在低黏度介质润滑条件下的特性，采用液氮介质模拟高速涡轮泵低黏介质润滑环境，通过对液氮介质润滑的端面密封进行2S升速至2．9万转的快变升速过程以及

2、120S的稳定运行过程的试验研究，获得快变过程的端面温度、泄漏量、摩擦力、摩擦因数等各项密封性能数据。结果表明：随着转速增加，端面温升上升，液氮介质汽化出现两相现象，密封副处在干摩擦状态；当转速上升至24000r／min时密封泄漏量明显增加，但未超标；密封系统运转开始时，端面间干摩擦条件下的摩擦力较大，最大摩擦因数值为0．27，随着转速的逐渐增加，摩擦因数逐渐减小，最小摩擦因数为0．14。关键词：高速涡轮泵；端面密封；快变升速过程；两相润滑中图分类号：TH133文献标识码：A文章编号：0254—0150(2013)8—028—4Experime

3、ntalApproachfortheCharacteristicsofLow-temperatureHigh—speedMechanicalSealsWangJianleiJiaQianZhangGuoyuanXiYanhuiYuanXiaoyang(1．TheoryofLubricationandBearingInstitute，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’allShaanxi710049，China；2．DepartmentofMechanicalEngineering，NorthwesternPolyteehni

4、calUniversity，Xi’anShaanxi710072，China)Abstract：Inordertoinvestigatethecharacteristicsoffacesealintheconditionoflowviscositylubrication，liquidni-trogenwasusedtosimulatelowviscositylubricatingenvironmentofhigh—speedturbopump．Facetemperature，leakage，frictionforce，frictioncoeff

5、icientandothersealingperformancedatawereacquiredfromtheexperimentalstudy：rapidlyvaryingupprocessforliquidnitrogenlubricatedfacesealthatrotationalspeedisacceleratedto29000r／minin2Sand120Sofsteadyrunning．Theexperimentalresultsshowthattheendfacetemperatureisincreasedwiththeincr

6、easingofro—tationalspeed，andtwo-phasephenomenonisgeneratedforliquidnitrogenbecauseofvaporization．Therefore，sealingisinthestateofdryfriction．Whentherotationalspeedisupto24000r／min，thesealingleakageisincreasedsignificantlyandsealingisintheofstate．Whensealingsystembeginstoopera

7、te，frictionforcebetweenendfacesinthestateofdryfrictionislarger，andthemaximumfrictioncoefficientis0．27．Thefrictioncoeficientisdecreasedgraduallywiththein-creasingofspeed，andtheminimumvalueis0．14．Keywords：high—speedturbopump；faceseal；rapidlyvaryingupprocess；two-phaselubricatio

8、n流体端面密封由于其非接触、低泄漏和较高刚度封，常常用在各种压缩机和泵等高速、高密封压力条等优点，已成为现代密封研究的重点。随着表面件下。国内对低温介