郭天丽 刘晨阳 胡文文 王建磊 贾 谦

(1.东方电气集团东方汽轮机有限公司电站服务事业部 四川德阳 618000；2.西安理工大学机械与精密仪器工程学院 陕西西安 710048；3.西安交通大学城市学院机械工程系 陕西西安 710018)

目前，随着旋转机械的高速化、重载化，为保持较高的工作稳定性和可靠性，机械密封的作用显得越来越重要，特别是在带有高温、高压等极端恶劣工况下使用的高参数机械密封[1-2]。高参数机械密封的典型应用对象包括涡轮泵、压缩机及反应釜等，工作温度最高可达500 ℃,压力最高可达25 MPa，线速度最大可达250 m/s[3-5]。

近年来，在高参数机械密封的设计、仿真及制造方面，已有大量研究工作可供借鉴。MIGOUT等[6]建立了包括热传递和变形的瞬态有限实体耦合模型，模拟了进料温度升高对机械密封作用的影响。彭旭东等[7]针对粗糙的机械密封表面采用分区域的方法建立考虑粗糙的有限元分析理论模型，研究了其对机械密封结构和性能参数的影响。赵伟刚等[8]提出了结构与工艺的一体化设计方法，重点分析了静环石墨的选型及其与基体材料的相容性问题。王建磊等[9]在研究中发现极端工况下机械密封会产生异常磨损，并针对此现象对高参数机械密封的磨损问题展开了宏观和微观相结合的试验研究。杨建峰[10]研究了机械密封的频繁失效问题，通过改变设计和更换摩擦副材料的途径有效缓解了失效问题。魏龙等人[11]对机械密封在边界及混合润滑状态下的泄漏量进行了相关研究，并在其研究中通过模型和经验公式对其泄漏量进行了表征。……