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高速高温油气两相机械密封摩擦磨损性能的试验研究

在某发动机轴承腔高温高转速运行工况下，油气两相机械密封的稳定性、可靠性至关重要。针对此种密封在国内外的试验研究空白，本文试验研究了油气两相机械密封在高温、高速环境下的密封和摩擦磨损性能。本试验搭建了高温高转速油气两相润滑机械密封试验台，研究了油气温度、主轴转速和运转时间对密封端面磨损率、摩擦因子、端面温度以及泄漏量的影响，分析了不同工况条件下密封端面不同位置磨损率的变化规律，对比了试验前后密封端面的微观形貌，讨论分析了油气两相机械密封的磨损机理，提出并总结了优化油气两相机械密封的稳定性、可靠性的研究思路。研究表明：主轴转速升高，端面磨损率和温度近似线性升高，而摩擦因子和泄漏量略有降低；油气温度升高，端面温度显著升高，但端面磨损率、摩擦因子和泄漏量变化不明显。密封端面微观形貌显示，端面磨损存在黏着磨损和磨粒磨损两种主要磨损形式；工况条件的改变对两种磨损形式的影响程度存在明显区别，主轴转速和油气温度升高，黏着磨损程度加剧，磨粒磨损程度无明显变化。