润滑与密封

作者：张晓庆，罗雨，齐向阳，李泽岩，吴承亮，王天成

单位：天津工业大学航空航天学院,,贵州黎阳装备科技发展有限公司,,天津工业大学机械工程学院,,天津工业大学机械工程学院,,天津工业大学机械工程学院,,天津工业大学机械工程学院,

关键词：气幕密封;气液两相流;密封性能;高速主轴;均压槽

气幕密封与传统非接触式密封相比，受透气效应影响小、稳定性好，在起停阶段都拥有良好的密封性能，在高速主轴上得到广泛应用。针对某高速精密磨削主轴气幕密封，基于VOF气液两相流模型进行稳态仿真分析。构建气幕密封的三维流场模型，利用有限元方法分析气幕密封流场的压力和速度分布，研究进气压力、转速以及各关键结构参数对密封性能的影响。结果表明：在0.1~0.15 MPa范围内出口流量与进气压力正相关，密封处于失效状态；在0.15~0.375 MPa范围内出口流量与进气压力负相关，密封开始发挥作用，逐渐阻止液态水进入主轴；转速对密封性能的影响很小，而密封间隙、进气孔直径和进气孔数目的增加使得密封性能下降；进气孔倾斜角度的增大使得密封性能先下降后提升，均压槽的宽度和深度增大则导致密封性能波动，其中槽宽为3 mm或槽深为1~1.5 mm时密封性能较好。

来源：2025年第8期

《润滑与密封》期刊编辑部

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