润滑与密封

作者：张伟政,薛建雄,李金晓,丁雪兴

单位：兰州理工大学石油化工学院,,,,,,,

关键词：干气密封;非线性振动;轴向刚度;稳定性

基金：国家自然科学基金项目（51565029；51165020）；甘肃省自然科学基金项目（145RJZA083）.

基于非线性振动原理，建立转子-轴承-干气密封系统轴向振动动力学模型，定性分析螺旋角及螺旋槽槽深对系统稳定性的影响，并与仅考虑干气密封系统的分析结果进行比较。在特定工况下，计算并通过多次拟合得到非线性气膜轴向刚度和阻尼，将其代入到双自由振动方程，得到一个三阶的非线性双自由度受迫振动微分方程。运用RungeKutta对该方程进行求解，分析螺旋角对密封环振动位移的影响。结果表明：静环的振动位移随着螺旋角（765°～800°）的增加先减小后增加，当螺旋角为7850°时，振动数值最小，其最大振幅为7 μm，最大振速为25 μm/s；在考虑转子和轴承影响的干气密封系统中，螺旋角对密封环振动的影响更加显著；改变螺旋角可以调节和减小密封环的振幅，而改变螺旋槽槽深对静环的振动幅值几乎没有影响。研究表明，通过适当增加螺旋角度（05°～06°），可以使密封环的振动位移最小，从而保证干气密封系统的稳定运行。

来源：2019年第5期

《润滑与密封》期刊编辑部

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