旋轉式唇形密封圈開啟特性研究

張樹強，陶 正，陳 杰，王 良，趙偉剛

（西安航天動力研究所，陜西西安710100）

旋轉式唇形密封圈開啟特性研究

張樹強，陶 正，陳 杰，王 良，趙偉剛

（西安航天動力研究所，陜西西安710100）

為研究對唇形密封圈可重復使用至關重要的開啟性能，建立了唇形密封圈臨界開啟判據和仿真計算模型，求解了臨界開啟轉速。研究了彈簧緊箍力、唇口過盈量以及泵入口壓力對臨界開啟轉速的影響規律，進行了唇形密封圈水運轉試驗。結果表明：隨著彈簧緊箍力的增加，臨界開啟轉速呈線性增加，推薦彈簧緊箍力取值范圍為0.1～0.3 N/mm；當唇口過盈量從0.1 mm增加到0.8 mm時，臨界開啟轉速增加量僅為1%，推薦唇口過盈量取值范圍為0.3～0.6 mm；泵入口壓力對臨界開啟轉速影響較大，當泵入口壓力較高時，可以通過減小彈簧緊箍力來降低臨界開啟轉速；泵入口壓力從0.4～0.75 MPa變化時，臨界開啟轉速的理論研究結果與試驗研究結果偏差范圍為2%～7.2%，表明關于唇形密封圈開啟轉速的數值計算是正確的。

旋轉式唇形密封；開啟特性；試驗研究

0 引言

唇形密封圈由于結構簡單、緊湊，摩擦功耗小，因而在低壓、低速環境的旋轉軸密封中被廣泛應用（通常安裝在密封殼體中，工作時不與轉軸一起旋轉）。在液氧/煤油火箭發動機燃料泵入口密封組件中，唇形密封圈與液封輪組合使用（被用作停車密封），并與機械密封形成組合式密封。燃料泵靜止時要求唇形密封圈能夠完全阻止泵腔燃料泄漏，燃料泵運轉時唇形密封圈與液封輪一起旋轉，液封輪起密封作用，唇形密封圈唇口開啟，實現非接觸運轉，此時會有少量煤油泄漏對機械密封摩擦副進行潤滑，防止干摩擦。……