润滑与密封杂志

润滑与密封杂志2025年第6期

• 浸水条件下巴氏合金推力轴承摩擦学特性研究

  周新聪，尹宗奇，黄健，欧阳武，闫子扬，王瑞璞，刘骁，陶辉

  船舶在航行时，爆炸、触礁和搁浅等事故可能造成舱室破损导致润滑系统浸入海水。为探究浸水条件下巴氏合金推力轴承的摩擦学特性,以船用锡基巴氏合金（ZSnSb12Cu6Cd1）与42CrMo为研究对象，探究润滑系统在浸水条件下对巴氏合金的摩擦学性能影响。首先，对浸水的润滑油进行乳化表征试验，通过流变仪进行测量，获得油水混合物的黏度-温度曲线。然后，通过摩擦磨损试验，分析不同含水率的润滑油对巴氏合金摩擦因数与磨损体积的影响规律，同时使用激光共聚焦扫描显微镜观测巴氏合金磨损表面并探究其在不同浸水润滑条件下的磨损机制。结果表明：船用柴油CD40浸水后乳化液的黏度随着水浸入质量的增加呈上升趋势；与纯油润滑工况对比，浸水后巴氏合金推力轴承的摩擦因数和体积磨损量均增大，且在海水润滑条件下，巴氏合金推力轴承在机械剪切的作用下发生异常磨损，在相同推力条件下的摩擦因数和体积磨损量增大了7.61倍和505.63倍。

• 基于冥律模型的脂润滑关节轴承润滑性能分析

  王保民，黄贵林，耿珊，陈欣，杜雪兵

  针对低速脂润滑GE45ES关节轴承工作过程中润滑脂流动特性问题，基于幂律模型和Reynolds方程，建立关节轴承腔内润滑脂流动数值分析模型并求解，分析不同转速、流变指数及填脂量等条件下关节轴承的润滑脂流动特性。结果表明：内圈转速较低时，润滑脂在内圈堆积，外圈得不到充分润滑；随内圈转速提高，在离心力作用下润滑脂由内圈转移至外圈，使得轴承内外圈润滑脂分布更均匀；轴承腔内填脂量增加会使内外圈润滑脂量增加，但不会显著改变润滑脂的整体分布；增加内圈转速和填脂量有利于提升轴承润滑性能，其中填脂量的影响更为显著；润滑脂流变指数的增加可提高轴承承载能力，但同时会增大轴承表面摩擦因数。

• 基础油对聚脲润滑脂性能的影响

  黎小辉，秦珂臻，杨露露，石小军，吴爱军，叶士信

  在工艺条件等控制因素一致的情况下，采用不同类型的基础油制备聚脲润滑脂，对其进行红外分析（FT-IR）、热重分析（TG）、差热分析（DSC）、扫描电镜分析(SEM)表征，并测定各项理化性能指标。基于表征与测试结果，从构效关系角度分析聚脲润滑脂的微观结构与宏观性能之间的关系，定性关联讨论基础油化学组成、分子结构与聚脲润滑脂性能的关系。研究结果表明：当稠化剂含量一定时，基础油黏度越高则制备的聚脲润滑脂的相似黏度越高，锥入度越低，极压性能越强；基础油中的环烷烃/链烷烃含量比例数值越大，则聚脲润滑脂的热分解温度越低，热稳定性越差；基础油中适量芳烃的存在对于提升聚脲润滑脂的胶体安定性具有重要作用；矿物油作为基础油更易被稠化，且制备的聚脲润滑脂的综合性能优于合成油基聚脲润滑脂。研究结果可为聚脲润滑脂基础油的选用提供指导。

• 轴向柱塞泵微织构表面滑靴副摩擦特性研究

  李林，袁昊，仉志强，吕平洙，赵立全

  为改善轴向柱塞泵滑靴副的摩擦性能，在滑靴副表面加工微织构，采用正交试验方法，仿真分析工况参数（膜厚、转速）、表面织构形状和参数（直径、深径比）及面积率对滑靴副表面承载力的影响。结果表明：各影响因素的主次顺序为转速、面积率、坑形、直径、深径比、膜厚；最优组合参数为转速1 500 r/min、膜厚20 μm、圆球形凹坑、织构直径500 μm、深径比0.4、面积率20%。采用锡青铜和球墨铸铁组成的销盘摩擦副模拟滑靴副，通过正交试验得出各因素的最优组合为织构直径500 μm、深度200 μm、面积率20%、转速1 000 r/min、加载力20 N；微织构表面的摩擦因数与光滑表面的摩擦因数相比，最大平均减摩率达26.974%。搭建轴向柱塞泵的滑靴副摩擦试验系统，在多种压力和排量下测试了最优微织构表面的摩擦力，结果表明，织构滑靴副的减摩率最高可达18.13%。

• 动静压干气密封节流孔特性研究

  张兰霞，丁雪兴，张帅，王世鹏，洪先志，包鑫

  为解决旋转机械用轴端密封因动压不足引起的碰磨失效问题，采用数值计算方法研究干气密封结构在不同模型下的节流孔特性，探究节流孔分布圆半径对稳态性能的影响及不同膜厚下节流参数和工况参数对开启力和泄漏率的影响规律。研究结果表明：节流孔分布圆半径对稳态性能具有显著影响，随分布圆半径的增大，泄漏率逐渐降低，开启力呈现出先增大后减小的趋势；节流孔直径的增大导致密封间隙高压区域增加，在高压差下开启力和泄漏率均随之上升；当动压效应不足时，应设定气源压力略高于介质压力，以确保获得较大开启力和较小泄漏率；转速对仅有节流装置的静压密封受的影响相对较小，并且在低载荷阶段能够有效降低密封副端面的碰磨失效风险；在高转速工况下，干气密封主要通过改进密封环端面动压槽的结构来提升密封性能，因此合理地设计是提升密封性能的关键，研究结果为动静压干气密封的优化设计提供了理论参考。

• 压力波动工况下液压作动器密封性能分析及其调控方法研究

  肖慧莹，赵秀栩，汤海乐，张江涛，朱亚森

  针对压力波动工况下液压作动器密封圈因接触应力不足导致泄漏的问题，提出采用磁流变弹性体实现密封接触应力的调控。通过构建液压作动器密封结构有限元模型，分析压力波动工况下密封圈接触应力分布，并对密封圈弹性模量与密封接触应力之间的关系进行了理论分析。仿真结果表明：当油压波动时，密封接触应力会出现低于油压的状态，导致密封失效；通过调节密封材料的弹性模量可改变接触应力分布，且密封接触应力会随着密封圈弹性模量的增大而增大。制备聚氨酯基磁流变弹性体，在不同磁场下考察其力学性能。结果发现，聚氨酯基磁流变弹性体的弹性模量随外加磁场强度呈现显著正相关，且磁性颗粒的添加量与粒径对模量变化具有显著调控作用。因此，通过磁场强度调节可实现磁流变弹性体密封接触应力的调控，为解决压力波动条件下液压密封系统的泄漏问题提供了一种可行性方案。

• 用于骨关节炎治疗的丝素蛋白基载镁润滑水凝胶微球的摩擦学性能

  贺湘茗，李久盛

  为了治疗由于关节力学性能失衡引起的过度摩擦而导致的软骨磨损及骨关节炎，采用天然生物来源的蚕茧为原料，利用微流控技术制备丝素蛋白基载镁水凝胶微球（MgO@Silk-MA）。通过体外模拟关节压力测定其润滑性能保持能力以及镁离子的缓释能力，同时测定其对骨关节炎部位的磨损减缓以及促进成骨的能力。结果表明：通过微流控技术制得的丝素蛋白基水凝胶微球尺寸均匀，包裹纳米氧化镁颗粒的丝素蛋白基水凝胶微球可以在7天内持续释放镁离子；在类关节压力条件下所制得的丝素蛋白基载镁水凝胶微球在20~40 mg/mL范围内具有良好的水合润滑能力，在最佳质量浓度下，其平均摩擦因数相比磷酸盐缓冲液（PBS）溶液减小约25%，磨痕宽度相比下降84.17%，且在2周内保持了稳定的润滑性能。骨关节炎治疗效果评价结果表明，丝素蛋白基载镁水凝胶微球表现出良好的润滑作用，可有效减少软骨磨损和延缓骨关节炎发展，减缓异位骨化以及骨骼矿化的发生。

• 硬涂层粗糙表面接触刚度统计建模研究

  廖山钧，张学良，廉义章

  为准确预测硬涂层粗糙表面的接触刚度，基于7个基本假设，推导单个涂层微凸体接触刚度模型，进而建立硬涂层粗糙面接触刚度统计模型。通过模型仿真分析，研究涂层厚度、涂层与基体材料模量比以及基体塑性指数对硬涂层粗糙表面接触刚度的影响规律。结果表明：在表面分离或接触载荷相同的情况下，硬涂层粗糙表面比无涂层粗糙表面具有更大的接触刚度；硬涂层粗糙表面接触刚度随涂层厚度和涂层与基体材料模量比的增大而增大，在0.5~0.8的范围内随基体塑性指数的增大而增大，且涂层与基体材料模量比的影响较涂层厚度和与基体塑性指数的大；在0.5~0.8的范围内随基体塑性指数的增大，硬涂层粗糙表面接触刚度增大；相比无涂层粗糙表面，硬涂层接触刚度随着涂层厚度的变化更为显著，但随着涂层厚度的增大，硬涂层粗糙表面接触刚度增大趋势变缓。

• 螺旋槽参数对超临界CO2干气密封非等温阻塞特性的影响

  朱芝，许恒杰，陈维

  以超临界CO2螺旋槽干气密封为研究对象，考虑流场内实际气体效应、离心惯性效应和湍流效应，建立其几何模型和数字模型。通过耦合求解压力控制方程和温度控制方程，探究不同结构参数下气膜热效应和阻塞流效应对密封开启力、泄漏率的影响。结果表明：相较于等温模型，绝热模型计算的阻塞出口压力和泄漏率更大，而端面开启力更小；槽深、螺旋角、槽宽比的增大均会削弱气膜热效应对阻塞出口压力的影响，并增强阻塞流效应对开启力的影响，但对泄漏率的影响并不一致；等温流动下离心惯性效应对阻塞出口压力的影响大于绝热流动下的影响，其湍流效应对阻塞出口压力的影响小于绝热流动下的影响，即气膜热效应会抑制离心惯性效应对阻塞出口压力的影响程度，促进湍流效应对阻塞出口压力的影响程度。

• 表面润湿性对船舶气层减阻影响规律的研究

  李延坤，马丽然，徐学锋

  在船舶航行过程中，摩擦阻力占总流体阻力的比例高达60%~70%，因此，降低摩擦阻力是实现船舶节能和提速的关键策略。气层减阻技术能够显著降低船舶阻力，然而，船体表面气层在流体中的稳定性问题限制了该技术的广泛应用。为解决航行器表面气层稳定性的问题，以带有矩形通气凹槽的平板为研究对象，通过数值计算方法，探讨平板表面润湿性和通气质量流率对平板表面气层覆盖及减阻率的影响。研究结果表明：平板表面空气覆盖通常随着空气质量流率的增加而增加，并沿流向逐渐减小，其中存在一个最佳空气质量流率；在低空气质量流率条件下，由于平板表面形成的不连续气层增加了周围流体的湍动能，减阻效果不明显，甚至可能出现阻力增加的现象；而在具有明显减阻效果的高空气质量流率条件下，固体表面的润湿性对减阻效率具有显著影响。通常，疏水表面有助于平板表面气层的形成和维持，从而展现出更佳的减阻效果。

• 管道内检测器驱动皮碗磨损行为演化规律研究

  周发戚，张野，刘畅，井德强，王泉生，张晓明，王瑜，陈金忠

  在油气管道长距离内检测作业中，检测器驱动皮碗的磨损会导致其偏离管道轴线，进而影响检测结果的准确性。驱动皮碗的磨损行为本质上是高分子聚氨酯橡胶的过盈接触偏心磨损，与传统磨损不同，其接触应力、磨损率和磨损量之间存在复杂的多元耦合关系。为探究驱动皮碗磨损行为变化规律，通过自行设计的聚氨酯材料磨损实验，获取磨损率与接触应力的关联模型，并基于该关联关系对经典Archard模型进行修正；利用Umeshmotion模块的二次开发功能建立驱动皮碗磨损过程的三维仿真模型，将修正模型写入子程序，模拟磨损特征参数和工况参数的动态变化过程，分析驱动皮碗的磨损变化规律。研究结果表明：皮碗的磨损过程可分为剧烈磨损、重度磨损、中度磨损和轻度磨损4个阶段，随着运行距离的增加，皮碗表面的接触应力与磨损率呈现指数变化规律；不同过盈量皮碗的初始接触位置和表面接触应力存在差异，进而影响其磨损率和磨损量；选用过盈量较大的皮碗可提高其耐磨性和使用寿命；在相同过盈工况下，硬度较高的皮碗随着运行距离的增加，其密封性能下降，因此不宜选用硬度过高的皮碗。研究结果为检测器驱动皮碗的结构设计和内检测作业的风险评估提供了理论指导。

• 载荷和温度对CuSn12Ni2-C-GZ铜合金润滑磨损特性的影响

  李振华，张帆，成凌锋，王其良，王建梅

  为研究风电齿轮箱行星齿轮用滑动轴承在重载低速工况下的润滑磨损特性，以滑动轴承拟用铸造锡青铜材料CuSn12Ni2-C-GZ铜合金为对象，考察其在不同载荷和温度下的摩擦磨损性能，并分析其在高温重载下的磨损机制。结果表明：在实验参数范围内，CuSn12Ni2-C-GZ铜合金在混合润滑下的摩擦因数在0.05~0.07范围内，载荷变化对摩擦因数和磨损体积的影响较大，高载荷下温度变化对摩擦因数和磨损体积的影响较大；相同参数下，室温时的比磨损率随着载荷的增大先增大后减小，75 ℃时的比磨损率随载荷的增大而减小；室温时随着载荷增大，CuSn12Ni2-C-GZ铜合金磨损机制从轻微的磨粒磨损转变为塑性变形磨损；75 ℃时随着载荷增大，磨损机制从磨粒磨损、氧化磨损和轻微的剥层磨损转变为氧化磨损、黏着磨损、严重塑性变形磨损和剥层磨损。

• 低滞后碳纤维刷式密封泄漏特性数值研究

  彭宁锦，万欣欣，刘美红，葛景轩，张庭军

  为研究低滞后碳纤维刷式密封泄漏特性，基于Darcian多孔介质模型，建立基本型、低滞后碳纤维刷式密封模型并进行数值模拟计算，分析2种模型刷式密封的压力分布，比较基本型、低滞后碳纤维刷式密封与传统金属丝刷式密封的泄漏量随压差的变化，并探究不同工况参数对低滞后碳纤维刷式密封泄漏量的影响。结果表明：低滞后碳纤维刷式密封的泄漏量是传统金属刷丝密封泄漏量的1/5~1/10；低滞后碳纤维刷式密封在遮流板和减压腔的作用下，其压力分布与基本型不同，靠近后挡板一侧的刷丝束区域基本不发生压力梯度变化；低滞后碳纤维刷式密封的泄漏量随压差的增大而增大，随温度的增大而减小，转速对其泄漏量的影响程度则较小，低压差、高温度、低转速可提高低滞后碳纤维刷式密封的密封性能。

• 高速齿轮泵齿轮摩擦端面织构正交优化及润滑性能研究

  熊典峰，陈源，李运堂，金杰，王冰清，章聪

  针对高速齿轮泵齿轮端面摩擦副磨损严重问题，在齿轮端面开设仿特斯拉阀型槽-椭圆形孔复合织构以改善润滑特性。基于流体仿真软件，根据正交试验法，探索螺旋槽槽深、螺旋槽与回流槽槽深高度差、椭圆形孔形状因子、椭圆形孔倾斜角等复合织构结构参数共同作用下的液膜润滑性能，获得织构结构参数优选组合方案，并进一步研究齿轮旋转角度对端面液膜润滑性能影响规律。结果表明：当螺旋槽槽深为8 μm、螺旋槽与回流槽槽深高度差为7 μm、椭圆形孔形状因子为0.4、椭圆形孔倾斜角为20°时齿轮端面液膜动力润滑性能较优；齿轮啮合旋转过程中，由于齿轮边界压力变化，其端面摩擦副开启力、泄漏率、倾覆力矩等性能参数发生波动，而齿轮端面开设织构后液膜稳定性增强，开启力波动率显著降低，同时倾覆力矩明显减小。

• 液气界面为曲面时超疏水微通道内横向流动特性数值模拟

  张守聪，王昊利

  对具有周期性凹槽结构的超疏水平行板间的微通道横向流动特性开展数值模拟，研究超疏水壁面的液气滑移界面为曲面时，空气槽占比 a （气槽宽度与周期单元长度之比）、通道半宽（ h ）以及雷诺数（ Re ）对流场结构、滑移速度与压差（减阻特性）的影响。结果表明：因液气界面的扰动，流动偏离平板剪切流；滑移速度随着 a 的增大而增大，随着 h 的增大而减小；低 Re 时流体黏性占优，速度场呈对称分布，超疏水壁面扰动影响显著；高 Re 下流体惯性增加，主流动能增加对壁面扰动的抑制增强，相较于低 Re下 速度分层明显，滑移速度减小，滑移速度峰值位置向空气槽出口处逼近；有效滑移长度随 a 的增大而增大，随着 Re 的增大逐渐减小， h 的变化对有效滑移长度无明显影响； h 取较小值时，在较低 Re 下压差Δp 随着 a 的增大而减小，而高 Re 下或 h 取较大值时，Δp 随 a 的变化不明显，表明此时主流对壁面扰动的抑制作用加强，超疏水壁面的影响减弱。研究结果为超疏水壁面微通道结构和参数的优化设计提供了参考。

• 射孔过程中RTTS封隔器安全及密封评价

  于浩，陈方鑫，秦晟毓，赵朝阳，王昊，万智勇，谢婷，肖勇

  针对射孔完井过程中RTTS(Retrievable Test Treat Squeeze)封隔器密封失效等问题，基于瞬态冲击动力学理论，建立RTTS封隔器坐封前后的有限元力学评价模型，并以X1井为例，开展封隔器坐封及射孔过程中关键元件的力学行为评价。结果表明：在坐封状态下，封隔器最大应力出现在中心管上部，应力值为224.2 MPa，封隔器中心管、卡瓦、橡胶筒应力远低于材料的屈服强度，处于安全状态；在X1井冲击载荷75 MPa、冲击时间4 ms射孔工况下，中心管上部在响应时间为10 ms时出现最大应力值；当冲击时间增加至10 ms时，橡胶筒的最大压力为58.2 MPa，橡胶筒处于破坏的边缘；封隔器中心管在冲击时间4~10 ms、冲击载荷75~200 MPa范围内，应力值均小于材料的屈服强度；射孔过程中橡胶筒的密封性能指数在小范围内波动，射孔完成后橡胶筒密封性能指数与坐封状态下基本一致，表明橡胶筒处于良好的密封状态。研究结果为实际现场射孔作业中RTTS封隔器结构及密封安全评价有一定指导作用。

• 高速轴承腔磁力密封闭合磁力影响因素分析

  邹国峰，刘安，潘君，程仁义，章国庆，李双喜

  磁力密封因其结构简单、轴向尺寸小等优点，广泛应用于航空发动机附件传动部件高速轴承腔轴端封严。然而，设计不当可能导致密封性能下降甚至密封失效。为更好地设计和优化磁力密封结构，探究磁力密封的影响因素。基于静磁学原理，建立磁力密封数值分析模型，计算了磁力密封的闭合磁力及磁场分布，并分析了其产生机制。通过对比分析，研究磁性静环和动环的轴向尺寸、径向尺寸、体积、面积以及石墨环凸台高度对磁力密封闭合磁力的影响规律。研究结果表明：密封闭合磁力与磁性静环轴向尺寸成正比，而随静环径向尺寸增加，闭合磁力先增大后减小；随动环轴向或径向尺寸增大，闭合磁力缓慢上升并逐渐趋于稳定；闭合磁力与磁性静环体积成正比，与磁性静环面积成反比；随动环体积增加，闭合磁力缓慢上升并逐渐趋于稳定；动环面积增加10%~20%时，闭合磁力降低；石墨环凸台高度对闭合磁力有重要的影响，凸台高度与闭合磁力成反比。

• 杆式泵新旧杆管混用模式对磨损性能的影响

  何霞，邱轩，钟林，王国荣，魏刚，冯梦泽，高梵，李禹霏

  为探究杆式泵新旧J55油管与D抽油杆混用对磨损性能的影响，利用UMT摩擦磨损试验机，开展在纯油、油砂(砂质量分数为 0.02%)、油水砂(水质量分数为55%、砂质量分数为0.02%)介质条件下，不同J55油管/D级抽油杆混用模式（J55新/D旧、J55新/D新、J55旧/D旧）的杆管磨损规律研究。采用带X射线能谱仪的扫描电镜以及白光干涉仪对磨损表面形貌进行表征分析。结果表明：三种混用配对副中，新管/旧杆混用配对副耐磨性能最优，新管/新杆配对副次之，旧管/旧杆混用配对副耐磨性能最差；新管/旧杆混用配对副表面存在Fe2O3摩擦保护层，可减少摩擦副直接接触，在纯油、油砂和油水砂润滑介质条件下耐磨性能最优，是最佳选配方案。研究结果为不同介质条件下杆式泵新旧油管与抽油杆配副方式的选择提供了依据。

• 大采高液压支架立柱蕾形密封圈密封性能研究

  赵丽娟，龚舒天，吴天谷，杨世杰

  为探究大采高液压支架立柱蕾形密封圈在实际加载工况下受力和密封性能，以ZYA21000/36/75D型液压支架为研究对象，采用Adams和Amesim联合仿真方法分析，分析其立柱活塞杆蕾形密封圈实际工况下的受力情况；基于蕾形密封圈受力情况，选择3种复合材料作为蕾形复合密封圈材料，并研究动密封状态下立柱活塞运动速度与密封间隙对蕾形密封圈强度和密封性能的影响。结果表明：当运动速度和密封间隙变化时，密封圈内外行程所受应力最大值均低于蕾形密封圈所用密封材料的强度，表明蕾形密封圈所用密封材料能够满足大采高液压支架立柱密封强度性能要求；同时蕾形密封圈内外行程所受最大接触压力皆大于油液压力，能够满足大采高工况下液压支架立柱蕾形密封圈的密封性能。

• 水润滑条件下材料特性对轴瓦摩擦学性能影响的试验研究

  季晨龙，丁泊遥，李铁钢

  舰船螺旋桨轴和轴承之间的不良润滑可能会导致严重的摩擦磨损，降低其可靠性和安全性。轴瓦材料选择对水润滑轴承摩擦学性能至关重要。针对水润滑轴承长寿命需求，选取聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK、IP-PEEK)以及改性尼龙材料(M-PA)在水润滑条件下开展盘-销摩擦磨损试验，研究摩擦学性能与材料特性(如法向压缩刚度和黏弹性)之间的相关性。结果表明：3种轴瓦高分子材料所表现出的摩擦学行为有显著差异，其中CF/PEEK的摩擦学性能最优异，IP-PEEK的摩擦学性能最差，从而揭示了黏弹性是影响轴瓦摩擦学性能的决定性因素，材料的储能模量越大，损耗模量越大，损耗因子越大，轴瓦的摩擦学性能越好，而法向压缩刚度并非影响摩擦学性能的普遍因素。研究结果表明，选择具有高储能模量和高损耗模量(或损耗因子)的聚合物有望提高水润滑轴承轴瓦的摩擦学性能，为高性能水润滑轴承的材料选择提供了一定的理论依据。

• 分动器两驱运行工况的润滑油温度预测分析

  张志海，杨建光，纪宏超

  分动器润滑油温度变化对其冷却润滑性能具有决定性影响，准确预测瞬态油温是判断四驱车辆两驱模式运行状态的关键参数。通过分析链传动机构与轴承的搅油功率损失，结合分动器内部润滑油流动特性与外部空气对流换热机制，建立包含搅油产热模型（链传动/轴承）、润滑油-壳体对流换热模型、壳体-空气对流换热模型及壳体导热模型的多区域耦合热分析模型，实现不同行车工况下润滑油温度的动态预测。结果表明：车速、初始油温与环境温度均显著影响油温变化趋势，其中车速敏感性最高，在环境温度与初始油温均为20 ℃工况下，车速由60 km/h提升至120 km/h时，热平衡温度升高35.04 ℃。实车验证显示仿真模型最大偏差仅为2.4 ℃，具有工程应用可靠性。

• 离心压缩机齿轮箱内腔压力平衡系统的试验研究

  葛玉柱，雷雪梅，杜海英

  综合考虑气动部件、密封组件、齿轮传动、透气组件等的参数和特性，对离心压缩机齿轮箱的腔压平衡系统和参数的影响特性进行分析与试验研究。分析保持内腔压力平衡的结构，设计内腔压力平衡系统的试验方案，研究压缩机各参数变化对齿轮箱内腔压力、压力平衡孔处压力、润滑油泄漏、透气帽滤芯寿命的影响，对压缩机低压大流量工况时出气带油的原因进行分析。结果表明：内腔压力受压缩机流量和出口压力、气封结构及参数、压力平衡孔面积、油封结构及参数、透气帽滤芯等因素的影响；内腔压力随压缩机出口压力和透气帽滤芯含油率的降低而降低，出口压力过低时会出现压缩机出气带油；相比直密封结构，阶梯密封结构具有更优的密封效果，能够降低齿轮箱内腔压力至少13.7%，且能够使压缩机在低出口压力下运行的适应能力提高20%；压力平衡孔面积对齿轮箱腔压和透气帽滤芯使用寿命的影响较大，压缩机设计时应尽量选取较大的压力平衡孔面积。

• 高性能低温液压油的开发研究

  李波，邓娟，曾海燕，张红文，林白银，张豪元

  液压油低温性能包括低温流动性及低温运动黏度，而对于低温流动性及低温运动黏度等指标影响最大的因素依次为基础油、黏度指数改进剂、降凝剂。研究相同黏度等级的环烷基、加氢精制Ⅱ类基础油和合成Ⅲ类基础油的倾点和低温运动黏度等指标性能，探讨聚甲基丙烯酸酯（PMA）、聚乙烯丙烯共聚物（OCP）和氢化苯乙烯及丁烯或异戊二烯聚合物（HSD）3种黏度指数改进剂对液压油低温运动黏度的影响，以及聚α烯烃803B、烷基萘及聚甲基丙烯酸酯V248等降凝剂对液压油倾点和低温运动黏度的影响。结果表明：合成Ⅲ类基础油具有最低的低温运动黏度，且倾点也相对较低；添加黏度指数改进剂后，会造成低温运动黏度的增加，其中PMA型黏度指数改进剂对液压油低温运动黏度影响较小；3种降凝剂对液压油低温性能均能有效改善液压油低温性能，其中V248降凝剂对倾点和低温运动黏度改善效果最佳。将优选出的Ⅲ类合成基础油、PMA黏度指数改进剂和V248降凝剂进行复配，制成的低温液压油的综合低温性能优异且超越进口品牌的低温液压油，且在极端低温环境下满足液压系统的润滑要求。

• 基于油液检测和内窥镜检查的风电机组齿轮箱状态维护

  郭新毅，胡志红，张斌，袁晓宁，靳景润

  随着风电机组装机容量的增加和风机服役时间的增长，风机的运维越来越受到重视。提出基于油液检测和内窥镜检查的风电机组齿轮箱状态维护方案，并对某风场11台风机开展运维研究。齿轮箱润滑油离线检测结果显示，齿轮油的黏度、水分、PQ值均在风场规定的限值内，但油品的污染颗粒物均超标。通过分析，认为超标的主要原因是齿轮箱的磨损。工业内窥镜检查结果显示，风机齿轮箱均出现不同程度的磨损、擦伤、跑圈和点蚀，其中2号风机和6号风机齿轮箱故障最为严重，2号风机齿轮箱内部行星级太阳轮断齿，6号风机行星轮齿面发生严重剥落，均需下架维修；同时，因润滑油清洁度差造成齿轮箱内部轴承滚子周向划痕，须及时更换滤芯或对油品进行净化。研究表明，提出基于油液检测和内窥镜检查的风电机组齿轮箱状态维护方案，可了解齿轮箱润滑油的劣化和污染以及齿轮箱内部各部件的磨损状况，及时指导风机的运维。

• 大轴径磁流体密封研究进展

  王乐宏，王军，王建梅

  磁流体是一种可通过调控磁场改变其物理性质的新型智能材料，已成功应用于密封领域。目前，磁流体密封在中小轴径中的应用已经趋于成熟，但在大轴径工况下的应用仍存在诸多挑战。对有关大轴径磁流体密封的理论分析、实验研究以及结构设计等方面的研究进展进行综述，指出其存在径向跳动与密封性能的矛盾、永磁铁充磁不均匀等不足，并建议未来在磁路优化、智能磁场调控、复合密封创新、磁流体材料改性及磁液动态补偿等方向深化研究，为突破大轴径磁流体密封技术瓶颈提供新思路。