王永乐，李 鲲，吴兆山，李 香，杨博峰

1 前言

端面开有深槽的流体动压式机械密封是核电站主冷泵以及电厂锅炉给水泵等流体设备常用的轴端密封[1～5]，此类机械密封常用于高参数工况(高压、高温等)，主要是通过密封端面上的毫米级深槽来改善端面间的润滑状况，提高端面液膜流体动压效应。其密封机理较为复杂，一般认为在介质压力和端面摩擦热的作用下，在密封面形成周向的波度和径向的锥度，周向波度产生流体动压作用力，径向锥度产生附加的流体静压作用力，这种机理被称为热流体动力楔效应[6,7]。在实际工程应用中，并不是每种槽型对所有工况条件都是最佳的，不同的型槽以及参数对于不同的工况都有各自的特点。为此本文针对不同槽型以及参数对密封性能的影响展开试验对比研究。

2 机械密封试验装置

在对槽型数值优化的基础上，设计加工出3种不同槽型及参数的深槽机械密封，利用高压清水密封试验装置进行对比研究。试验装置主要由3部分组成，如图1所示，第一部分为试验台架，主要由变频电机、联轴器、扭矩转速仪，轴承箱、主轴、密封腔体以及底座等组成。第二部分为试验测控系统：以PLC为核心，通过压力、温度、转速扭矩传感器采集试验数据，在触摸屏上实时显示；通过变频器实现电机无级调速；控制循环泵启停。试验装置第三部分为试验循环保护系统，具有调压、调温功能，由循环泵、进出口阀、换热器、增压装置等设备组成。……