蒋 聪 刘 冕 胡 冬 李皓冉 陈靖华

(中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 江苏南京 211106)

机械密封是流体动密封中最主要的形式，是旋转机构防止泄漏和污染的重要部件，其被广泛应用于石油化工、叶轮机械和航空航天产业。随着国内航空产业发展和航空类产品的大量交付使用，减少机械密封泄漏量、降低泄漏概率受到广泛关注[1]。某型航空用空气涡轮起动机在使用中发现存在涡轮端动密封机构滑油泄漏量超过3 mL/h的情况[2]。该型起动机为独立润滑，大量的滑油泄漏将使滑油腔液面下降，引起内部齿轮机构润滑散热不佳，严重时会影响航空器的飞行安全和出勤率。

为探究动密封滑油泄漏原因，本文作者结合其结构特点及使用环境编制详细故障树，并针对辅助胶圈、弹性元件、摩擦副等零组件开展大量校核计算、试验对比和仿真分析，归纳总结出一套针对动密封滑油泄漏的检查方法，最终得出该动密封滑油泄漏的主要原因。

1 结构与工作原理

该型空气涡轮起动机的动密封机构采用较为紧凑的内装内流型单端面接触式机械密封结构，其结构如图1所示。

图1 机械密封结构示意Fig 1 Mechanical seal structure

摩擦副中动环(金属环)材料为9Cr18Mo，采用过盈约束固定于旋转轴，随轴进行高速旋转。静环(石墨密封环)材料为渗铜石墨M298K,安装在密封壳体上，通过辅助密封O形胶圈实现其与密封壳体间的密封。静环与动环相互贴合构成滑动端面，弹性元件(波形弹簧)和密封介质压力共同作用于密封端面，形成压紧力，保持端面紧密贴合，在旋转轴高速转动和静止时均能维持一层极薄的流体膜[3]，进而实现内部滑油介质的密封。……