Abstract
The article presents an advanced radial face contact seal with increased operational life. High efficiency of the radial mechanical seal is ensured by the joint application of the hydrostatic and hydrodynamic lubrication principles. The hydrodynamic effect is achieved by applying the structure of fine grooves on the rotor hub. The dependence of the flow force value in the slot for a fixed-size gap on the rotor speed is presented. A prototype has been made and tested on a dynamic test bed intended for the realization of operating conditions of support seals making up a part of an aircraft engine. The results of theoretical and experimental studies are presented. Ways of improving the seal reliability due to improving the surface mechanical properties are proposed. A pattern of the development of a functional failure of the seal assembly is presented. The most adverse operating conditions and the main reasons of increased wear of the sealing surfaces are indicated. Methods of achieving high anti-friction characteristics of contact surfaces by applying nanostructured nonporous chrome-diamond coatings are proposed. Issues concerning the creation of advanced coatings with a positive gradient of depth mechanical properties are discussed. Anti-friction, anti-seize silver-diamond coatings and the use of diffusion molecular reinforcement technology are at the basis of the production of advanced coatings. The paper indicates the importance of anti-friction and extreme-pressure additives contained in the oil.
Highlights
В статье представлено перспективное радиально-торцовое контактное уплотнение повышенного ресурса
Оно выполняется с разрезом, устанавливается с натягом внутрь статора, центрируясь по наружной радиальной поверхности А и прижимаясь к ней за счёт сил упругости
The hydrodynamic effect is achieved by applying the structure of fine grooves on the rotor hub
Summary
ПОВЫШЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ РАДИАЛЬНО-ТОРЦОВЫХ УПЛОТНЕНИЙ ОПОР РОТОРОВ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. Предложены пути повышения надёжности уплотнения за счёт улучшения механических свойств поверхностей материалов. Для обеспечения гарантированного прижима кольца к поверхности B, особенно на переходных режимах работы двигателя, в конструкцию уплотнения иногда вводится тарельчатая пружина. Происходит изнашивание рабочих поверхностей как вращающейся втулки, так и графитового кольца с одновременным ростом коэффициента трения. Когда сила трения по поверхности B будет преобладать и кольцо уплотнения начинает вращаться вместе с валом. Процесс этот носит хаотический характер и при переходе с режима на режим меняется как перекос поверхностей, так и скорость вращения кольца. Поэтому можно сделать вывод о том, что создание двигателя следующего поколения невозможно без наличия высокоэффективных уплотнений масляных полостей, работоспособных при высоких скоростях вращения и повышенном давлении. Что для двигателей и энергетических установок, находящихся в эксплуатации, всегда актуальна проблема повышения межремонтного ресурса, который ограничивается, в том числе, и уплотнениями. Поэтому повышение надёжности применяемых уплотнений и расширение их диапазона работы является задачей, решение которой позволит сократить расходы за счёт увеличения межремонтного ресурса и уменьшения количества аварий двигателей
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
