航空发动机典型静动密封关键技术及产业化
航空发动机用W型截面封严环新型成形工艺及有限元仿真
航空发动机用W型截面封严环新型成形工艺及有限元仿真王海波;桑贺【摘要】本文提出了一种新型 W型截面封严环成形工艺,即辊弯-弯圆-焊接成形工艺.将新工艺与传统工艺进行了对比,并在有限元软件 ABAQUS中建立了辊弯-弯圆成形有限元模型,通过对仿真结果进行成形机理分析探究金属板材在辊弯-弯圆成形过程中的变形行为.【期刊名称】《北方工业大学学报》【年(卷),期】2018(030)005【总页数】7页(P83-89)【关键词】W型截面封严环;辊弯成形;弯圆;有限元仿真;成形机理【作者】王海波;桑贺【作者单位】北方工业大学机械与材料工程学院,100144,北京;北方工业大学机械与材料工程学院,100144,北京【正文语种】中文【中图分类】TH1621 绪论1.1 国内外发展状况W型截面封严环是用于航空发动机上高速转动的密封环，是安装在两个法兰之间，用来保证在预定的使用寿命内两个法兰之间的密封性能的密封环.在国外，W型截面封严环核心加工技术只掌握在美国、加拿大等少数发达国家手中.国内尚未具备成熟、系统的设计分析和制造体系，应用于航空发动机上的封严环一直依赖进口.中航空天发动机研究院有限公司的朱宇和北京航空航天大学的万敏等人基于液压成形，提出动模外压成形方法，并建立了有限元模型，进行数值模拟和工艺试验，探讨了成形过程中环向失稳起皱等失效形式，提出了优化工艺参数.[1]南昌航空大学的陈希等利用有限元软件对其性能进行模拟分析，并计算了其在工作时的气体泄漏率，为设计封严环提供一定的理论依据及准则.[2]旋压或液压精密塑性成形是类似航空 W型截面封严环的“超薄、大变形、精密”环件加工的有效技术途径之一，也是值得深入研究发展的未来精密塑性成形技术的发展趋势.辊弯成形能保证零件质量、性能、使用要求[3]，而且可以降低成本，提高零件的耐磨性及疲劳强度，具有成本低、效率高、可以生产复杂变截面产品等优点.[4]因此本文提出采用辊弯成形来制造此类薄壁复杂截面环件，开辟该类零件成形制造的另一种新方法.1.2 新型成形工艺简介W型截面封严环是航空发动机所用关键零件，在本文给出的新型W型截面封严环生产工艺中，其核心生产工艺为辊弯成形技术.辊弯成形是通过顺序配置的多道次成形轧辊，把金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面型材的工艺技术，是一种节材、节能、高效、先进适用的板金属成形工艺.[5-6]新型W型截面封严环生产工艺流程具体分为开卷、校直、辊弯、弯圆、焊接，工艺示意图如图1所示.金属板材经过校直之后进入辊弯生产线，得到直线形特定断面的零件.为获得符合形状的工艺产品，将直线形产品送入弯圆机.产品经过弯圆机成形之后变为端口未连接的环形件.最后将环形件的端口焊接在一起即可得到W型封严环.本文主要研究工艺为辊弯-弯圆连续成形工艺，未对焊接工艺进行探究.图1 工艺示意图2 新型W型截面封严环生产工艺有限元分析W型截面封严环的辊弯成形属于变截面辊弯成形，是大变形复杂非线性的成形过程.W型截面封严环材质为高温合金GH4169.在W型截面封严环成形过程中，轧辊自转，板料借助与轧辊之间的摩擦力的向前运动，发生形变.为了探究本文提出的新型W型截面封严环生产工艺中板材的变形行为，采用ABAQUS软件对该工艺进行有限元分析.本次仿真并未涉及焊接工艺.2.1 新工艺与传统工艺对比目前国内生产此类薄壁复杂截面密封环有两种工艺：一是中航空天发动机研究院有限公司的朱宇和北京航空航天大学的万敏等人基于液压成形，提出动模外压成形工艺[7]，二是南昌航空大学提出的环形毛坯滚压成形工艺.[8]这两种工艺均能够生产符合要求的薄壁复杂截面密封环，技术发展较为成熟.新工艺核心技术为板材的辊弯成形，辊弯成形技术是一种节能、高效的金属成形工艺技术，节能意味着该成形工艺产生的能耗较低，高效意味着该工艺自动化程度较高，即由机械故障、能源失控以及人员操作失误所带来的风险程度较小.与传统工艺相比，本文提出的辊弯-弯圆成形工艺可以实现工件的连续性生产，在中航空天发动机研究院有限公司提出的动模外压成形工艺中，环形毛坯件需要置放于成形模具中，成形完毕后再取出，随后再置入新的毛坯件；南昌航空大学提出的滚压成形工艺需要将毛坯件在不同的成形道次间频繁取出、安置.相比较于这两种传统工艺，本文提出的新工艺能够将直线型板材连续、不间断地完成成形.工件成形完毕后，只需将板材切断，即可进行后续工件的成形.被切割的板材在完成焊接之后即为所需工件.新工艺大大提高了生产效率，节约了时间成本.2.2 新工艺成形过程变形与缺陷分析新型W型截面封严环在成形过程中，板材发生了较大的弹塑性变形.在板材的横截面成形为W型的过程中，板材的运动方向以及横截面方向都发生了较大的弹塑性变形，这两个方向上的变形均是通过轧辊对板材施加载荷实现的，轧辊形状的改变会导致载荷施加的大小、位置发生改变，从而使板材在成形方向与截面方向发生复杂的、不均匀的变形，经过一系列的道次，将板材成形为目标形状.在弯圆成形时，W型截面的板料是受压的过程，利用材料的特性和辅助轧辊完成弯圆的成形.在辊弯成形过程中，板材在出现能够预计到的横向弯曲、纵向弯曲的同时，还会产生出一些额外的、多余的变形.这些多余的变形会导致板料产生翘曲、扭曲、边波、减薄、破损、撕裂等现象，这种变形被称为冗余变形，冗余变形会影响零件成品的质量.在辊弯成形所应用的板材中，板材的的横向尺寸与纵向尺寸差距较大.在板材受到轧辊的载荷时，板材的纵向与横向产生的应变容易分布不均，从而引起翘曲及边波等现象.[9]边波经常出现在道次间切换时.边波的出现既响了产品的质量，也会引起材料堆积等情况影响生产线的正常运行.[10]在本工艺中，板材的辊弯成形与弯圆成形是连续进行的.由于目标零件的半径较大，以及高温合金钢优良的力学性能，板材弯圆成形中不会出现很大的弯曲变形量.[11] 2.3 有限元建模新型W型截面封严环的成形是复杂的、非线性大变形过程.板材选择高温合金GH4169.选择ABAQUS中的Explicit求解模块进行计算.对板材主要变形区域进行网格细化，通过有限元计算结果分析板材在成形过程的变形行为，探究其成形机理.2.3.1 高温合金钢力学性能及零件尺寸表1为GH4169材料性能参数.[12]目标零件及截面形状如图2所示，板材总长为176 mm，宽度为 16.6 mm，板材厚度 0.3 mm，板材厚度方向的变形对于分析板材整体的变形行为影响不大，所以板材选取壳单元建模.表1 GH4169的材料性能参数高温合金密度／（kg·m－3）弹性模量／MPa 泊松比屈服强度／MPa 抗拉强度／MPa GH4169 8 200 203 100 0.3 286.6 844.2 图2 封严环及其截面形状W型截面封严环成形的过程中，板材一共经历了15个成形道次，第一道次为熨平道次，第2～6道次成形带有翼缘的U型截面，第7～13的成形W型截面，在这个过程中先将其两侧翼缘成形，随后将缘折弯，成形最终目标形状，第14、15道次为弯圆道次.2.3.2 成形工艺三维建模将板材与轧辊在有限元软件ABAQUS中装配在一起.轧辊间距为20 mm，第14道次与第15道次轧辊间距为12 mm，成形过程中，上下轧辊自身旋转，依靠摩擦力带动板料向前运动，摩擦系数0.3，这种建模方式符合实际生产情况.[13]第1道次为过压状态，其轧辊间隙为0.29 mm，第2、3道次为无间隙状态，其间隙为0.3 mm，第4 道次至第13 道次其间隙为0.35 mm.[14]图3 为W型截面封严环辊弯-弯圆成形工艺的三维简化模型装配图.模型网格划分：根据冷弯成形技术手册并借助Autocad绘图软件设计W型封严环成形轧辊，导入到有限元仿真软件ABAQUS草图模块中.在部件模块中将草图导入，通过旋转体选项完成轧辊的建模.板料网格全部为四边形，网格单元类型为S4R.在整个成形过程中，板材的变形相对于中线完全对称，所以对板材划分1／2的网格.这种划分方式既不影响仿真结果精度，又大大节省了仿真计算时间.上下轧辊采用离散刚体处理，网格单元类型为R3D4部分圆弧较大区域，网格给予细化处理.[15]图4为网格划分示意图.图3 装配示意图4 网格示意图3 新工艺仿真结果分析3.1 弯圆工艺应力分析根据仿真结果，对 W型截面封严环辊弯-弯圆连续成形中弯圆成形部分进行应力分析.对弯圆折弯弯角处（B、C），边腿边（A）的应力值进行分析.提取3个节点A、B、C如图5所示.图5 节点示意提取A、B、C的3个方向的应力如图6～8所示，板料在成形过程中的变形非常复杂，其应力值变化较大，反向加载应力比较大.图6 A点成形应力图7 B点成形应力图8 C点成形应力3.2 应力应变场分析有限元模型计算完成后，得到了板料的应力应变云图.图9为等效应力云图，图10为等效塑性应变云图.通过观察两幅云图可以看到，板材的折弯区域等效塑性应变较大，出现了轻微的材料堆积现象，同时在折弯区域少量节点处出现应力集中现象，以上现象与轧辊与板料间隙有关.3.3 成形力分析图9 等效应力云图图10 等效塑性应变云图从W型截面封严环成形过程有限元模型的仿真计算结果中提取各个道次的轧辊成形力，由于第1道次为熨平道次，所以轧辊的成形力从第2道次开始提取，可以得出如下规律：第2道次和第3道次的轧辊成形力增加幅度不大，说明板料在该阶段变形程度不大，随着板料成形角度的增加，变形程度逐渐加剧，轧辊成形力逐渐增大；直到完成类似“U”形件时轧辊力开始下降，继续成形边腿成形时，轧辊成形力的变化趋势不大，进行完成“W”型截面成形时轧辊力迅速增大，达到轧辊成形力的最大值.3.4 封严环厚度减薄分析传统滚压式封严环生产工艺会导致封严环成品厚度减薄较为严重，影响产品使用.辊弯成形工艺中，板材主要发生横向弯曲，厚度方向变形较小，因此材料减薄情况较轻.在有限元仿真结果中选取26个节点作为典型截面，如图11所示.通过提取第一、第二主应变计算板材减薄率[16]，进而求得板材成形之后的厚度.将成形厚度与原始厚度进行对比，如图12，发现在辊弯成形中，由于材料不断进行横向弯曲，材料流动较为明显，在第12～14节点处材料厚度发生较明显改变.图11 节点示意图图12 板材厚度对比3.5 成形全过程分析根据以上应力应变云图以及板材厚度变化，在图12中选取厚度减薄较为明显的3个单元节点（其减薄率分别为 26.4% 、26.7% 、26.1% ），分析节点在完整的成形过程中应力、应变变化.根据仿真结果提取3个节点的全程应力应变数据，发现在成形过程中其最大应力分别为837.7 MPa、829.9 MPa、829.1 MPa，均未超过材料的抗拉强度，说明板材在成形过程中未出现断裂情况.提取3个节点的等效塑性应变数据，发现在成形过程中最大等效塑性应变分别为 0.7，0.67，0.58.通过观察动态云图发现，3个节点应力值达到最大时，其处于第6道次.在本工艺中，板材在完成前6道次的变形后，板材截面已经由“一”型变成了带有翼缘的“U”型，3个节点处于翼缘的过渡区域，板材在变形中纵向高度变化较大，导致材料流动现象明显.通过仿真结果探究板材的变形行为：在前6个道次中，板材发生变形的主要区域为“U”型截面底部板材以及翼缘过渡区域板材，这两区域的材料流动较为剧烈，具体表现为“U”型截面底部板材加厚，翼缘过渡区域板材减薄.第7～9道次中，板材变形区域为翼缘部分，板材变形均匀.第10～12道次中，板材主要变形区域为翼缘过渡区域，该区域板材将进行折弯，将板材截面成形为“W”型.直线型板材的成形完毕后，板材进入弯圆道次中完成最后的成形，在弯圆道次中，主要变形区域为“W”型截面3处折弯区域，由于这3处区域在前12道次中同样进行了较大程度的材料变形，所以这3处区域的板材的等效塑性应变最大（见图10）.通过对仿真结果的研究发现，虽然板材在完整的成形工艺过程中未发生断裂情况，但是在1～6道次中的“U”型截面底部板材以及翼缘过渡区域板材成形应力已经接近板料的抗拉极限，在将板材进行折弯时，翼缘部分受到轧辊的挤压也产生了较大的成形应力.总结这两处现象发现，在本工艺中，当板材在进行纵向落差较大的成形时，成形应力上升明显，接近材料的抗拉强度.为避免成形应力高于抗拉强度导致板材断裂，应增加相对应的成形道次，缓解由于板材纵向高度变化引起的成形应力的增加，使板材更加平稳地过渡到相邻道次，保证产品的质量.4 结语本文提出了一种新型W型截面封严环生产工艺，即辊弯-弯圆-焊接成型工艺.将新工艺与传统工艺对比后发现，本文所提出的新工艺是具有节能、高效、成本低等优点的金属成形工艺技术，有着不可忽视的发展潜力，为国内生产薄壁复杂截面密封环形件提供了新的思路.对新工艺的核心工艺——辊弯-弯圆连续成形进行了有限元模拟.通过对有限元仿真结果的分析可以验证新工艺的可行性，板材在整个成形过程中并未出现拉裂、破损等情况，证明了新工艺可以用于生产W型截面封严环.同时指出了新工艺的需要改进之处，并给出优化方案.有限元模型的仿真计算结果中，通过对 W型截面封严环辊弯-弯圆连续成形的等效应力云图、等效塑性应变云图、轧辊成形力的成形规律以及板材厚度变化等方面的研究，研究了板材的变形行为.在新工艺中，板材的变形较大的区域为“W”型截面折弯处，板材在辊弯成形工艺中纵向高度变化较大，成形应力明显上升，3处弯角处变形程度最大；板材在弯圆成形工艺中变形程度较为均匀，所以在完整的成形工艺中，“W”型截面折弯处变形最为剧烈.折弯处板材最大成形应力接近于板材的抗拉强度.为了避免出现材料拉裂、破损等情况，应相应地增加成形道次，以保证产品的质量.参考文献【相关文献】[1][7] 朱宇，万敏.航空发动机薄壁W形封严环动模外压成形 [J].航空学报，2015，36（7）：2457-2467[2][8] 陈希.航空发动机用金属封严环设计与性能分析研究[D].南昌航空大学，2014：1-9[3] 张若青，李凯，景作军.单轴变截面冷弯成型系统设计[J].机械设计与制造，2011（11）：44-46[4] 刘化民，赵振山.冷弯型钢在板材深加工中的应用[C].全国钢材深加工研讨会.2014：111-115[5] 林军.高效节能连续油管关键制造技术研究[D].济南：山东大学，2010：3-9[6] 刘冰，张若青.多通道信号采集与分析系统在冷弯机组中的应用[J].中国仪器仪表，2012（3）：43-46[9] 陈静.基于有限元分析的变高度定模动辊辊弯成形工艺研究[D].北京：北方工业大学，2016：15-17[10] 刘建伟，史建鹏，石朝亮.轻量化技术在汽车上的应用分析[J].汽车科技，2012（6）：10-14[11] 胡星星，裘乐淼，张树有，等.基于混合响应面法的滚压成型回弹角预测控制及应用[J].浙江大学学报，2013，47（11）：2010-2019[12] 郭凯云.高温合金复杂截面圆环多道次滚压不均匀变形行为研究[D].江西：南昌航空大学，2015：23[13] 刘江林，杨晓明，文建峰.有限元在冷弯型钢中的应用[J].精密成形工程，2011，3（2）：60-62[14] 付磊.用数值模拟的方法分析轧辊间距对冷弯成型的影响[J].四川理工学院学报，2011，24（2）：224-227[15] 陈兰，张新洲，孙宇，等.大型船用卷板机卷板成形过程的数值模拟[J].锻压技术，2011，36（5）：76-80[16] Wang Haibo，Yan Yu，Han Fei，et al.Experimental and theoretical investigations of the forming limit of 5754O aluminum alloy sheet under different combined loading paths[J].International Journal of Mechanical Sciences，2017：133。
航空发动机产业政策
航空发动机产业政策一、背景介绍航空发动机是航空运输的核心关键技术之一，对于国家安全和经济发展具有重要意义。
发展航空发动机产业是我国提升国际竞争力、实现制造强国的战略举措。
为此，中国政府制定了一系列的航空发动机产业政策，以促进该产业的快速发展。
二、政策目标航空发动机产业政策的主要目标是加强我国航空发动机技术研究与创新能力，提高自主研发能力和市场竞争力，逐步实现从跟随者向领先者转变。
具体目标包括：1.建立完善的研究与创新体系，形成自主知识产权；2.提高产品质量和性能水平，满足军民两用需求；3.增强市场竞争力，拓展出口市场份额；4.构建健全的供应链体系，降低生产成本；5.加强人才培养和引进，提高技术人员素质。
三、政策措施为实现上述目标，中国政府采取了一系列的政策措施，具体包括以下几个方面：1. 技术研究与创新支持政府加大对航空发动机技术研究与创新的支持力度，设立专项资金用于支持相关科研项目。
鼓励企业与高校、科研院所等建立合作关系，共同开展创新研究。
同时，加强知识产权保护，鼓励企业申请和运用专利。
2. 市场准入和竞争环境改善为吸引国内外优秀企业参与航空发动机产业竞争，政府放宽市场准入条件，简化审批程序。
同时，加强市场监管和公平竞争环境建设，打击不正当竞争行为。
3. 财税支持政府出台财税优惠政策，对航空发动机企业给予税收减免和财务补贴。
鼓励金融机构加大对该产业的信贷支持力度。
4. 国际合作与交流积极开展国际合作与交流，吸引外国企业和专家参与我国航空发动机产业的发展。
加强与相关国际组织的合作，共同制定行业标准和规范。
5. 人才培养与引进加大人才培养和引进力度，设立专门的人才项目，吸引优秀科研人员和工程师参与航空发动机产业。
鼓励高校开设相关专业课程，并提供奖学金和实习机会。
四、政策效果自实施航空发动机产业政策以来，我国航空发动机产业取得了显著成就。
具体表现在以下几个方面：1.技术水平大幅提升：我国航空发动机技术水平实现了重大突破，多款自主研发的发动机已经进入市场应用阶段。
航空发动机空气密封技术的研究与应用
航空发动机空气密封技术的研究与应用航空发动机在飞行中需要不断地吸取大量的空气以维持燃烧，同时也需要将排放的废气排至大气之中。
为了保证发动机的高效性和燃烧效率，航空工程师们不断地探索着新的方法，其中空气密封技术就是其中之一。
本文将重点探讨航空发动机空气密封技术的研究与应用。
一、空气密封技术的意义和作用航空发动机需要吸取大量的空气以维持燃烧，但也需要保证发动机内的空气流动畅通，这也就意味着，在发动机运转时，必须保证发动机内部和外部的密闭性，否则就会导致气流的泄漏，降低了发动机的效率和功率。
空气密封技术就是解决这个问题的方法。
简单来说，空气密封技术就是一种在发动机和外部环境之间创造一个密闭的接触面，能够减少气流泄漏，从而提高发动机的效率和功率。
二、空气密封技术的分类空气密封技术主要分为动密封和静密封两种类型。
动密封主要是通过发动机内部转轴上的旋转部件对气体进行密封，例如采用机械密封、弹簧密封等技术，在旋转部件转动的过程中，通过旋转部件与密封件或轴承之间的摩擦进行密封。
静密封则主要采用非旋转部件，通过气体静力和摩擦力来进行密封。
比如采用O型环、拟合密封等技术进行气密封，这些密封件主要采用高弹性材料制成，当气体进入密封件时，它们可以随着密封面改变而产生变形，从而形成密封。
三、航空发动机空气密封技术的发展航空发动机空气密封技术在过去几十年中已经不断地得到发展和应用。
早在20世纪50年代，人们就开始应用空气密封技术，当时主要采用的是静密封技术，其原理就是在发动机的外部和内部之间添加一层隔热材料，从而降低进入发动机的空气温度，从而提高燃烧效率。
随着科技和理论的发展，人们开始探索动密封技术的应用，并不断地进行改进和发展。
现在，航空工程师们可以采用一系列密封件来保证气密性，如机械密封、液体密封，甚至是精密空气流控制系统等。
四、空气密封技术的应用航空发动机空气密封技术的应用范围非常广泛，在大型民用飞机、军用飞机和民用运输机等各种航空器中，都需要应用到空气密封技术。
parkercq密封技术手册
parkercq密封技术手册摘要：一、Parker CQ 密封技术简介1.公司背景2.产品线概述3.技术优势二、密封技术原理1.动密封2.静密封3.密封材料与应用三、产品应用领域1.工业领域2.汽车行业3.航空航天与军事4.能源与基础设施四、技术创新与研发1.研发投入2.创新成果3.行业标准与专利五、可持续发展与企业文化1.环保理念2.社会责任3.员工培养与团队建设六、中国市场与合作伙伴1.我国市场需求2.合作伙伴介绍3.发展前景展望正文：一、Parker CQ 密封技术简介1.公司背景Parker CQ 是一家全球领先的密封技术制造商，致力于为客户提供高性能、可靠的密封产品。
成立于1990年，公司凭借不断创新和精湛工艺，已成为行业佼佼者。
2.产品线概述Parker CQ 密封技术涵盖各类动密封、静密封产品，包括O型圈、填料、油封、密封圈等。
产品广泛应用于工业、汽车、航空航天、军事、能源等领域。
3.技术优势Parker CQ 密封技术具备以下优势：（1）高品质材料：采用高性能、耐磨损、抗老化材料，提高产品使用寿命。
（2）精湛工艺：严格控制生产工艺，确保产品尺寸和性能的一致性。
（3）技术创新：不断研发新型密封材料和结构，满足客户多样化需求。
二、密封技术原理1.动密封动密封主要用于旋转轴，如油封、填料等。
通过摩擦副的设计，实现轴与密封件之间的密封，防止润滑油泄漏。
2.静密封静密封主要用于静态接缝，如O型圈、密封胶等。
通过材料弹性和变形，实现接缝的密封。
3.密封材料与应用Parker CQ 提供多种密封材料，如氟橡胶、硅胶、聚氨酯等。
不同材料具有不同性能，可根据应用场景选择合适的产品。
三、产品应用领域1.工业领域：密封技术在化工、冶金、水处理等行业中发挥着重要作用。
2.汽车行业：密封件应用于发动机、变速器、刹车系统等关键部件，确保汽车安全可靠。
3.航空航天与军事：为飞行器、导弹、舰船等提供高性能密封产品。
机械设计中的密封技术与应用
机械设计中的密封技术与应用机械设计中的密封技术是一项重要的工程技术，它在各个领域都扮演着关键的角色。
密封技术的应用范围广泛，涉及到液压、气动、汽车、航空航天等多个行业。
本文将重点介绍机械设计中的密封技术及其应用。
一、密封原理及分类1. 原理在机械设计中，密封技术主要是通过某些材料或结构的组织形式，避免介质的泄漏和外界杂质进入封闭系统。
常见的密封原理包括压缩型密封、界面型密封、笔直型密封等。
2. 分类密封技术可根据其工作原理和材料分类。
根据工作原理，可以分为静密封和动密封；根据材料，可以分为橡胶密封、金属密封以及复合材料密封等。
二、常见密封技术及应用场景1. O型圈密封O型圈是一种常见的橡胶密封件，具有耐油、耐磨、耐酸碱的特性。
它广泛应用于各种机械设备和液压系统的密封件，如汽车引擎、水泵、气压机等。
2. 螺旋密封螺旋密封是一种界面型密封，由螺旋形金属或非金属材料制成。
它具有良好的密封性能和耐腐蚀性，广泛应用于化工设备、煤气轮机等高温高压场合。
3. 气密封气密封是一种特殊的动密封技术，用于控制气体的漏失。
它主要应用于航空航天领域，如航空发动机的气密封和航天器的舱门密封等。
4. 液体密封液体密封是通过液体介质形成的密封，常见的应用场景包括输油管道、水力发电站等液体工程设备。
三、密封技术的优化与发展为了提高密封技术的可靠性和密封效果，研究人员不断进行技术优化和创新。
目前，一些新型材料的应用在密封技术领域呈现出良好的前景。
1. 纳米材料纳米材料具有独特的物理和化学特性，能提高密封件的力学性能和耐化学侵蚀性能。
因此，在密封技术领域，纳米材料被广泛应用于新型密封件的研发。
2. 润滑材料润滑材料的应用可以减少摩擦和磨损，提高密封件的使用寿命。
研究人员不断寻求新型的润滑材料来满足工程需求。
3. 三维打印技术三维打印技术的发展为密封件的设计和制造提供了新的途径。
通过三维打印技术，可以实现复杂结构密封件的快速制造，提高生产效率。
高压动密封
高压动密封1. 引言高压动密封是指在高压环境下实现有效密封的技术。
在许多工业领域，如石油化工、航空航天、能源等，高压动密封技术被广泛应用。
本文将介绍高压动密封的定义、原理、应用领域以及相关技术的发展趋势。
2. 高压动密封的定义高压动密封是指在高压环境下，通过采用特殊的密封结构和材料，实现对流体或气体的有效封闭。
高压环境通常指的是工作压力超过10MPa的情况。
3. 高压动密封的原理高压动密封的原理主要包括静密封和动密封两个方面。
3.1 静密封静密封是指在两个相对运动的部件之间，通过密封结构和密封材料，实现对流体或气体的有效封闭。
常见的静密封结构包括O型密封圈、V型密封圈、扁平密封垫片等。
这些密封结构通常采用高强度、耐磨损的材料制成，如橡胶、聚四氟乙烯等。
3.2 动密封动密封是指在高压环境下，对运动部件进行密封，以防止流体或气体泄漏。
常见的动密封结构包括机械密封、油封等。
机械密封通过摩擦副之间的接触面实现密封，通常由密封环、密封面、弹簧等组成。
油封则通过在轴和轴套之间形成油膜，阻止润滑油的泄漏。
4. 高压动密封的应用领域高压动密封广泛应用于以下领域：4.1 石油化工在石油化工工艺中，常常需要处理高压流体，如炼油过程中的高压气体、液体输送等。
高压动密封技术可以有效防止流体泄漏，确保工艺的安全和稳定运行。
4.2 航空航天在航空航天领域，航空发动机、液压系统等都需要承受高压环境。
高压动密封技术可以保证发动机的高效运行，减少能源损耗，提高飞行安全。
4.3 能源在能源生产和输送过程中，常常需要处理高压气体或液体。
高压动密封技术可以保证能源设备的正常运行，提高能源利用效率。
5. 高压动密封技术的发展趋势随着科技的进步和工业的发展，高压动密封技术也在不断创新和改进。
以下是高压动密封技术的发展趋势：5.1 材料的改进随着材料科学的发展，新型的高强度、耐磨损材料不断涌现。
这些材料具有更好的密封性能和耐高压性能，可以满足更严苛的工作环境要求。
发动机封严技术浅析
发动机封严技术浅析孙勇中国航空发动机集团有限公司，北京 100097摘要：高性能且可靠的封严技术一直是航空发动机研发的重点。
先进的封严技术可满足人们对发动机推力、油耗的不断追求。
通过采取先进的、适合使用环境的封严技术，可以大大降低发动机的内流系统的泄漏量，从而提高发动机的性能和效率。
本文针对航空发动机的几种典型封严技术，详细地介绍了在发动机中常用的石墨封严、篦齿封严、刷式封严等密封技术，对它们的特征和优缺点进行描述。
对目前广泛应用的刷式封严提出了改进意见。
关键词:航空发动机；燃气轮机；封严装置中图分类号：TK05 文献标识码：A经过几十年的迅速发展，航空发动机及在其基础上衍生的舰船用和地面用燃气轮机技术已经达到了较高的水平。
随着人们对军用航空发动机高推重比和民用发动机低耗油率的不断追求，发动机的压比和温度都不断升高，这对整机效率的要求越来越高。
材料和加工工艺与工业基础有很大关系，在目前的材料和加工工艺无法满足航空发动机的需求时，已经无法大幅度提高燃烧室出口温度这一影响功率的关键参数。
发动机自身的消耗越来越引起人们的关注，内部空气系统的消耗尤其重要。
经过多种型号数百台发动机的运行数据表明，仅仅把发动机内部关键部位的泄漏量减少一半，就可以使推力增大1～3％，耗油率降低3～5％。
因此各大航空发动机及改型燃气轮机厂商都在深入研究如何减少发动机内部空气系统的损失，以提高发动机性能。
对于军用发动机来说，可以有效提高推重比，提升3％的推重比对于军用发动机来说具有里程碑式的意义。
对于民用发动机来说可以较大幅度的提升效率，减少油耗，有效增加航程。
发动机的封严装置本身就会随着运行时数的增加而磨损，选择适当的封严结构同时可以增加发动机的寿命。
1 封严对发动机的影响封严技术是指对发动机中的转动部件和静子部件间的泄漏进行控制，并不是完全限制其流动。
广义的封严也包括对转子叶尖和机匣的间隙，即叶尖间隙控制，但这部分内容在发动机领域有单独的专业进行深入研究，在本文中不包含这部分内容。
当代胶粘技术在航空发动机领域的应用与创新
当代胶粘技术在航空发动机领域的应用与创新航空发动机是航空器的心脏，也是保障飞机顺利起飞和飞行的重要部件。
对于航空发动机来说，轻量化、高效化和可靠性是主要的发展趋势，而当代胶粘技术在航空发动机领域的应用与创新成为了关键的驱动力。
本文将重点介绍当代胶粘技术在航空发动机领域的应用与创新。
1. 轻量化材料连接随着航空工业的发展，对航空发动机的轻量化设计要求越来越高。
而胶粘技术正是其中一种重要的轻量化连接方式。
利用各种高强度的胶粘剂，可以将不同的材料（如金属、陶瓷、复合材料等）进行可靠连接，同时减少了连接部件自身的重量以及连接过程中的热变形现象。
这种轻量化连接方式可以有效地减少发动机重量，提高飞机的燃油效率和飞行性能。
2. 润滑剂和密封剂胶粘技术也被广泛应用于航空发动机的润滑剂和密封剂领域。
在发动机内部，高温高压环境下，对密封剂的要求非常严格。
现代胶粘技术可以提供多种高温耐受、耐腐蚀的密封材料，用于密封发动机内部的各个部件，如涡轮、喷管等。
胶粘技术也可以用于制造新型的高温高压润滑剂，以进一步提高发动机的效率和寿命。
3. 粘接修复航空发动机在使用过程中，会受到各种外部因素的影响，导致发动机领域的一些部件出现损坏或磨损。
传统的修复方法常常会导致部件的削弱，而胶粘技术提供了一种更加有效的修复方案。
通过精确选择合适的胶粘剂，可以实现对发动机部件的修复，并能够有效地恢复部件的原始性能。
这种修复方式不仅为航空发动机的维护提供了更加经济、可行的解决方案，同时也有利于发动机的可持续使用和延长寿命。
1. 新型胶粘剂的研发随着航空发动机技术的不断更新换代，对胶粘剂的性能要求也变得越来越高。
为了更好地满足航空发动机的需求，围绕高温、高压、耐腐蚀等特殊工况展开的新型胶粘剂的研发工作变得非常重要。
目前，一些新型胶粘剂已经被应用于航空发动机的制造和维护中，比如热硬化胶粘剂、高性能环氧树脂等。
这些新型胶粘剂不仅具有较高的粘接强度和抗老化性能，还能够在极端条件下保持稳定的性能。
机械密封行业现状及“十四五”发展思路
doi：10.3969/j.issn.1008-0813.2021.02.002机械密封行业现状及“十四五&发展思路李香，李*(合肥通用机械研究院有限公司，安徽合肥230031)摘要：介绍了机械密封行业现状,分析了目前存在的主要问题，提出了行业“十四五”发展思路，并给出了相应的实施措施和政策建议。
关键词：十四五规划;机械密封;行业现状;发展方向中图分类号:TB42文献标志码:A文章编号：1008E813(2021)02E009-04Developmeni Statu/of Mechanical Seal Industiy and DevelopmeniIdea/of&The14th Five Year Plan'LI Xiang,LI Kun(Hefei General Machinery Reseerch Institute,Co.,Ltd.,Hefei230031,China)Abstract:Thin papec introduces the developmeni status of mechanical seal industry,analyzes the main existing problems,puts forward the developmeni ideas of the industry in the&14th five year plan',and gives the corresponding implementation measures and policy suggestions. Key wordt:the14th five year plan；mechanical seal；industry status；developmeni direction0引言机械密封隶属于“工业五基”中的基础零部件领域，是通用机械密封设备中重要的基础件，对提供设备工作效率、确保安全性、以及环境保护等方面起到了重要作用，广泛服务于石化、能源、冶金、船舶、汽车、航空航天等民生和国防军工领域。
飞行器动力工程专业核心课程教学改革初探——以“航空发动机控制原理”课程为例
飞行器动力工程专业核心课程教学改革初探——以“航空发动机控制原理”课程为例周文祥，潘慕绚，黄金泉，张天宏（南京航空航天大学能源与动力学院，江苏 南京 210016）【摘要】“航空发动机控制原理”课程是飞行器动力工程专业的核心主干课程。
以“航空发动机控制原理”课程为例，系统地探讨了“新工科”及大类通识教育背景下，线上与线下、课内与课外的融合式教学方法在工科非热门专业核心课程教学过程中的探索，供相关专业课程建设参考。
【关键词】线上与线下；混合式教学；教学改革；飞行器动力工程【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-5065（2021）06-0011-040 引言南京航空航天大学（以下简称“南航”）飞行器动力工程专业是国家级特色专业、教育部“卓越工程师教育培养计划”专业、江苏省品牌专业，2020年入选教育部国家级一流本科专业建设试点，专业建设整体水平处于国内前列。
目前，国家和地方发展战略都对飞行器动力工程专业的创新型人才培养提出了强烈需求。
2017年，国家级航空发动机及燃气轮机重大专项开始实施，其核心目标是实现我国航空发动机研制方式从测绘仿制向自主设计的彻底转变，建立航空发动机和燃气轮机自主创新的基础研究、技术与产品研发和产业体系。
控制系统是航空发动机的“大脑”，是保障发动机安全、可靠、高效运行的关键，发动机控制技术是亟待突破的核心技术。
“航空发动机控制原理”课程是培养航空发动机控制研究方向创新型人才的关键环节，是培养发动机控制系统总体及部件设计技术人才的必修课程。
笔者以航空发动机控制原理为例，系统阐述了“新工科”及大类通识教育背景下飞行器动力工程专业核心课程教学改革的建设思路与措施，供同类高校参考[1-6]。
收稿日期：2021-4-1作者简介：周文祥（1980—），男，江苏南京人，博士，副教授，研究方向为航空发动机建模与控制；潘慕绚（1977—），女，江西九江人，博士，副教授，研究方向为航空发动机控制与故障诊断；黄金泉（1963—），男，江苏泰兴人，博士，教授，研究方向为航空发动机建模、控制与故障诊断；张天宏（1968—），男，江苏仪征人，博士，教授，研究方向为航空发动机控制与测试。
航空发动机外涵机匣静强度试验技术研究
航空发动机外涵机匣静强度试验技术研究摘要：航空发动机外涵机匣是航空发动机的关键零部件之一，其静强度是保证发动机正常工作的重要因素。
本文通过对外涵机匣静强度试验技术的研究，探讨了试验方法、试验参数的选择以及试验结果分析等方面的关键问题。
研究结果表明，采用合适的试验方法和参数，可以准确地评估外涵机匣的强度性能，为航空发动机的设计和制造提供参考依据。
关键词：外涵机匣；静强度；试验技术引言：航空发动机外涵机匣是航空发动机的密封外套，在航空发动机工作期间承受来自高温高压气流的冲击和振动。
因此，外涵机匣的静强度是其正常工作的关键性能。
研究外涵机匣静强度试验技术对于提高发动机的可靠性和安全性具有重要意义。
一、试验方法的选择外涵机匣的静强度试验通常采用加载试验法。
在试验中，通过在外涵机匣上施加一定的静力或动力载荷，测量外涵机匣的应力应变状态，评估外涵机匣的承载能力。
根据不同的试验目标和要求，可以选择拉伸试验、压缩试验或弯曲试验等不同的试验方法。
二、试验参数的选择试验参数的选择对于外涵机匣静强度试验的结果有重要影响。
主要包括试验载荷、试验速度、试验温度等。
试验载荷应该根据外涵机匣在实际工作条件下承受的载荷来确定。
试验速度应该保证试验能够在合理的时间内完成，并且不会对试验结果产生重大影响。
试验温度应该与发动机工作温度相匹配，以确保试验结果具有实用性。
三、试验结果分析试验结束后，对试验结果进行分析，评估外涵机匣的强度性能。
主要包括应力应变分析、破坏形态分析以及破坏原因分析等。
通过应力应变分析，可以了解外涵机匣在试验载荷下的应力应变分布情况，评估其承载能力。
通过破坏形态分析，可以了解外涵机匣在试验中的破坏形态，进一步分析外涵机匣的强度性能。
通过破坏原因分析，可以找到导致外涵机匣破坏的原因，提出改进措施。
结论：通过对航空发动机外涵机匣静强度试验技术的研究，可以准确地评估外涵机匣的强度性能，为航空发动机的设计和制造提供参考依据。
航空发动机密封技术应用研究
航空发动机密封技术应用研究胡广阳【摘要】介绍了石墨圆周密封、刷式密封、指状密封、气膜密封和其他几种新型密封技术研究的新进展和在航空发动机上的应用，对密封技术的机理、特点和在研究中遇到的问题进行了分析和讨论。
阐明了为适应航空发动机的发展要求，密封技术应进行材料、工艺、结构、机理等多方面的开创性设计，并提出在密封技术设计中应引入控制概念的观点。
%The development and application of aeroengine seal technology were introduced, which include high misalignment carbon seals, brush seal, finger seal, film sealand other new kinds of seal technology. The principles, characteristics, problems were analyzed and discussed. The innovative design on materials, process, structures and principles of seal technology should be conducted to meet aeroengine development requirements and the views of control concept were introduced in seal technology design.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2012(038)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】密封技术;航空发动机;材料;工艺【作者】胡广阳【作者单位】中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015【正文语种】中文【中图分类】V230 引言随着航空发动机技术的发展，密封技术已成为影响发动机性能和寿命的重要因素。
航空发动机关键技术研究
航空发动机关键技术研究航空发动机是现代航空技术的核心组成部分，它对于航空工业的发展和飞行安全具有重要意义。
为了满足对高效、可靠和环境友好的航空发动机的需求，航空发动机关键技术的研究成为了重要的任务。
1. 高效燃烧技术高效燃烧技术是航空发动机关键技术中的重要一项。
高效燃烧技术可以提高燃油的利用效率，并降低尾气排放。
目前，航空发动机研究重点是改善燃烧室的设计，提高燃料的完全燃烧程度。
同时，还有研究开发低排放和无排放燃烧技术，以减少对环境的影响。
2. 轻量化材料的应用航空发动机关键技术的另一个重要方面是轻量化材料的应用。
轻量化材料可以降低发动机的重量，提高燃油效率，并增加飞行的航程。
目前，航空工业中常用的轻量化材料包括镍基高温合金、复合材料和新型钛合金等。
这些材料具有高强度、高温耐受和抗腐蚀等特点，能够满足航空发动机复杂的工作环境要求。
3. 高温材料的研究航空发动机长时间工作在高温和高压的恶劣环境中，因此，高温材料的研究是航空发动机关键技术研究的重要方向之一。
高温材料能够在高温条件下保持稳定的力学性能和热性能，确保发动机的可靠运行。
目前，高温合金、陶瓷和陶瓷复合材料等新型高温材料的研究已经取得了重要突破。
4. 空气动力学研究航空发动机的空气动力学研究是为了提高发动机的性能和效率。
通过深入研究发动机内部的复杂流场，可以优化叶片和导流件等关键部件的设计，改善空气动力学性能。
此外，还可以通过研究湍流等流动现象，改进发动机的燃烧过程，提高燃料的利用率。
5. 先进制造技术先进制造技术的发展对航空发动机关键技术研究起到了重要的支撑作用。
先进制造技术可以提高发动机部件的精度和质量，并缩短制造周期，降低成本。
目前，航空工业已经广泛应用了先进制造技术，例如3D打印、激光焊接和复合材料制造等。
这些技术的应用将进一步提高发动机部件的性能和可靠性。
总结起来，航空发动机关键技术的研究不仅关系到航空工业的发展，也关系到飞行的安全性和环境的可持续发展。
关于航空发动机整机振动典型故障分析
技术论坛TECHNOLOGY FORUM中国航班CHINA FLIGHTS 44摘要：随着现代航空技术的飞速发展，对各方面需求提出了更高的要求，航空发动机的结构也逐渐变得越来越复杂。
航空发动机是否有很高的安全可靠性，就直接能够影响到飞机在飞行过程中的安全，以及给航空公司带来的效益和发动机使用的年限和工作效率，而对于发动机出现的故障，该怎样进行快速而有效的判断以及监控，对于出现的故障是现在所有航空公司都关心的问题。
那么下面我们将进行研究航空发动机在振动时出现的故障分析。
关键词：航空发动机；整机振动；典型故障分析我们将对航空发动机的整个结构构造及其内部的部件来进行分析，从整机振动的一些工艺参数和转子的不同控制方面来对它进行研究，总结一些关于航空发动机振动的控制方法，然后在这些方法的基础上，来分析航空发动机在振动时出现的故障分析以及解决的办法，来为航空发动机的设计和构造提供参考。
1航空发动机整机振动振源分析1.1转子出现的故障而引起的振动转子出现的故障有很多，比如转子不平衡、转子积液、转静子摩擦、转子不对称等一系列的问题。
下面我们主要对转子不平衡和转子积液来进行分析。
1.1.1转子不平衡航空发动机产生振动而导致故障的原因，大部分都是由于不平衡来造成的。
而转子的不平衡，可能就是由于转子设计过程中出现的一些问题和在转子进行安装时产生的误差，以及转子本身材料的不均匀等造成的，而有一部分可能就是在转子的运行过程中，使得一些多余的粒子来粘附到转子上，随着它的运行，转子的行心和实际的质心就会产生不同，所以就会导致转子在质量上出现的不平衡。
而这也是航空发动机出现故障的主要因素，它不但能影响航空发动机的飞行安全性，而且还很容易的诱发其它故障。
转子振动的不平衡引起的故障是对整个航空发动机的影响比较大的故障，所以我们要对它采取一定的措施来除去故障。
而造成这种转子不平衡的原因，与其它的原因有些许的不同，其转子不平衡是具有一定的特征的，其转子的载荷和他转动的速度的平方是成正比关系的，而转子的频率和转速是相同的。
先进航空发动机关键制造技术发展现状与趋势
先进航空发动机关键制造技术发展现状与趋势一、轻量化、整体化新型冷却结构件制造技术1 整体叶盘制造技术整体叶盘是新一代航空发动机实现结构创新与技术跨越的关键部件，通过将传统结构的叶片和轮盘设计成整体结构，省去传统连接方式采用的榫头、榫槽和锁紧装置，结构重量减轻、零件数减少，避免了榫头的气流损失，使发动机整体结构大为简化，推重比和可靠性明显提高。
在第四代战斗机的动力装置推重比10发动机F119和EJ200上，风扇、压气机和涡轮采用整体叶盘结构，使发动机重量减轻20%~30%，效率提高5%~10%，零件数量减少50% 以上。
目前，整体叶盘的制造方法主要有：电子束焊接法；扩散连接法；线性摩擦焊接法；五坐标数控铣削加工或电解加工法；锻接法；热等静压法等。
在未来推重比15~20 的高性能发动机上，如欧洲未来推重比15~20的发动机和美国的IHPTET 计划中的推重比20的发动机，将采用效果更好的SiC陶瓷基复合材料或抗氧化的C/C复合材料制造整体涡轮叶盘。
2 整体叶环（无盘转子）制造技术如果将整体叶盘中的轮盘部分去掉，就成为整体叶环，零件的重量将进一步降低。
在推重比15~20 高性能发动机上的压气机拟采用整体叶环，由于采用密度较小的复合材料制造，叶片减轻，可以直接固定在承力环上，从而取消了轮盘，使结构质量减轻70%。
目前正在研制的整体叶环是用连续单根碳化硅长纤维增强的钛基复合材料制造的。
推重比15~20 高性能发动机，如美国XTX16/1A变循环发动机的核心机第3、4级压气机为整体叶环转子结构。
该整体叶环转子及其间的隔环采用TiMC金属基复合材料制造。
英、法、德研制了TiMMC叶环，用于改进EJ200的3级风扇、高压压气机和涡轮。
3大小叶片转子制造技术大小叶片转子技术是整体叶盘的特例，即在整体叶盘全弦长叶片通道后部中间增加一组分流小叶片，此分流小叶片具有大大提高轴流压气机叶片级增压比和减少气流引起的振动等特点，是使轴流压气机级增压比达到3 或3 以上的有发展潜力的技术。
关于航空发动机密封技术的应用研究
关于航空发动机密封技术的应用研究摘要：本文通过详细介绍了刷式、指状密封技术、石墨密封技术以及气膜密封技术等三个方面应用技术的特点、优势以及应用策略，进一步针对现代化航空发动机密封技术开展全面探索和研究。
关键词：航空发动机密封技术；泄露问题；使用性能；石墨密封技术我国航空发动机生产技术不断发展和进步，其密封技术已经成为影响发动机使用寿命和应用功能的重要因素之一，所以从改革开放以来，我国始终励志于航空发动技术研究与优化，并且投人大量的人力、物力，进行了深入研究，相继开发了刷式密封、指状密封、气膜密封等多种不同结构的新型密封技术。
一、刷式、指状密封技术现阶段，航空发动机密封技术应用过程中，密封生产技术在发动机内部结构中产生了十分广泛的应用，所以针对现阶段航空发动机所产生的问题和性能不足，需要引进全新的密封技术。
其中刷式密封以及指状密封技术具有多个方面的技术优势，但是该技术在实际使用过程中同样存在着相似问题和不足。
近几年，我国航空发动机密封技术研究过程中需要集中解决密封滞后效应，但是在发动机设备长期运转环节上，其零部件基础密封支护则会导致系统转子不断产生摆动，进而造成其泄露问题不断严峻，加上刷式密封技术在使用之后，其结构钢化与压力闭合造成了设备磨损程度不断提高，最终产生了系统泄露问题，进一步产生了更多的系统功率损耗[1]。
航空发动机所产生的吹伏模式主要指的是气流经过刷丝时所产生的一种运行现状，并且致使气流物质顺着刷丝不断流动最终想一个方向产生应力，所以此种模式进一步增加了刷丝向密封性发展趋势发展和进步。
而此种技术模式能够进一步降低刷丝一端尾部与密封性跑道之间的密封程度，最终有效降低和减少能源之间的泄露。
同时在此种密封技术不断应用过程中，如果基础密封作用压力差距不断增加内部环境下，此种发展和技术模式同样会造成刷丝与密封作用压力差不断下降，适用此种技术同样会造成刷丝与设备之间的基础接触面积和范围不断增加，最终造成设备高度磨损，最终导致物质泄漏不断增加。
航空发动机封严技术的进展
航空发动机封严技术的进展沈虹;郑天慧;陈玉洁【摘要】封严技术一直是高性能航空发动机研发工作的重要组成部分，先进封严技术是满足发动机耗油率、推重比、污染物排放、耐久性及寿命期成本目标的关键技术。
通过减少发动机内部气流的泄漏量，可大大提高发动机的性能和效率。
本文针对航空发动机典型封严技术，详细介绍了石墨封严、篦齿封严、刷式封严的结构特点及其技术改进和发展趋势。
重点阐述了德国MTU公司开发的新型刷式封严技术，其独特的结构解决了刷式封严掉毛这一技术难题。
%Sealing technology has always been a significant part of high-performance aero-engine development. And advanced sealing technology is the key to achieve lower SFC, higher thrust-to-weight ratio, less emission, improved endurance and less life cycle cost. The performance and efficiency of aero-engines can be greatly improved by reducing the leakage of inner flow. Focusing on the typical seal technology used in aero-engines, this paper introduces the features, technology improvement and development tendencies of graphite sealing, labyrinth sealing and brush sealing in details, particularly the new brush sealing technolo-gy developed by MTU, which solved bristle looses by its unique configuration.【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】5页(P51-55)【关键词】航空发动机;封严技术;掉毛;高压刷式封严【作者】沈虹;郑天慧;陈玉洁【作者单位】中国燃气涡轮研究院,四川成都610500;中国燃气涡轮研究院,四川成都610500;中国燃气涡轮研究院,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TB42;V231 引言现代航空发动机技术已达到很高水平，要进一步提高叶轮机效率，很大程度上取决于叶轮机转子与机匣之间的封严效果。
航空发动机典型故障分析
航空发动机典型故障分析摘要：航空发动机振动故障产生的原因很复杂，多是各种综合因素共同作用的结果。
因此，弄清整机振动的规律，确定发生振动故障的原因，寻求解决振动偏大故障的有效措施，是航空发动机振动理论和工程应用研究人员面临的重要任务。
关键词：航空发动机；典型故障；在不同转速下，带故障中介轴承的振动信号的转差域频谱中，会出现间隔宽度固定为故障特征倍频的频率成分，即出现故障倍频成分间隔宽度不随转速变化的特征。
一、转子热弯曲引发的振动故障国内外航空发动机研制部门非常重视对转子热起动问题的研究和验证工作。
美国空军的涡轮发动机结构完整性大纲指出，从满足飞机战术要求来讲，应该将解决热起动问题列入修改结构或冷却流路等日程,并已将研究挠曲转子的起动问题列入新的设计和试验中。
在某型航空发动机研制期间，曾多次发生转子热弯曲引起的振动偏大问题。
其振动特点为在起动过程中振动突然增大多倍，存在1 个相当高的振动峰值，有时导致起动终止,有时引起压气机转子叶片与机匣以及转子封严篦齿与静子叶片封严环之间严重碰摩，严重时，造成转子叶尖多处掉角和出现裂纹等后果。
热起动过程的转子热弯曲问题发生在发动机停车后，此时发动机工作温度较高，叶片- 轮盘- 转轴封闭在机匣内，处于冷却过程中。
外界气流不断从进口流向发动机内。
由于外界气流温度较低，发动机内气流温度较高，热气流密度较小，向上浮动，冷气流密度较大，向下流动。
因此，转子周围温度分布不均，上部变热，下部变冷。
在温度载荷作用下，转子上、下部膨胀量不同，以至发生弯曲变形。
温差越大，弯曲变形程度越大，从而产生很大的不平衡量，引发较大的外传振动。
大量试车数据统计分析表明，在热起动过程中的振动响应不仅与热起动前的停车时间间隔有关，同时与发动机前次试车的工作时间和达到的工作状态有关。
如果前次试车工作状态较高，在高状态下工作时间较长，表明发动机已经热透，转、静子间隙处于良好状态，在热起动过程中不会发生转、静子碰摩，外传振动不会增大。
航空发动机密封技术的研究
航空发动机密封技术的研究（作者单位：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）◎王琦航空发电机在安装时会应用多种技术来保证按发动机的运行质量，密封结构在航空发动机中起到了重要作用，而密封技术的科学应用能够在一定程度上提高航空发动机的使用寿命和应用性能，对航空发动机的进一步发展有着重要意义。
因而，加强对航空发动机密封技术的研究具有一定的必要性。
一、石墨圆周密封技术该技术经过长期的研究与发展之后在目前航空发动机密封中得到了广泛应用，航空发动机结构和类型在不断更新的过程中，对这项技术的密封水平也有了更加严格的要求。
一方面其抗氧化温度和高摩擦线速度要更高，另一方面还要具备更强大的大径向跳动和一定角向偏差能力。
但就当前现有的石墨圆周密封结构而言，尚不能满足这一高要求，其径向跳动的最大承受能力只能达1mm。
为了改善以上问题，工作人员在应用这项技术时要进行进一步的优化与完善，在选择材料时考虑其强度与弹性，确保其各项性能能够满足石墨圆周装置的密封要求，可以使用低合金钢来建设跑道，这种材料的散热效果比较好而且还可以提高整体装置的适应能力使这项密封技术能在高温环境下作业。
另外，还需要对应用的石墨抗氧化处理工艺进行更新，将新型处理技术应用到这一环节，以此提高整体的处理效果。
通过相关试验可以了解到，通过对石墨圆周装置中应用材料的更新与优化能够有效延长密封结构的使用寿命，而且可以应用于不同环境的航空发动机密封工作中。
二、刷式密封技术这项密封技术在应用时能够取得良好的应用效果，但是对于密封性和抗泄露性能要求比较高的先进发动机密封工作，仍需对技术进行进一步完善才能满足相关要求。
主要导致这种问题的原因为该技术在应用时存在一定的滞后性，而刷丝的“刚化效应”和“压力闭合效应导致转子系统运行时的泄露问题较为严重，而且还会发生而较大程度的磨损、耗能较高。
所以加强对刷式密封技术的深入研究非常重要。
“压力闭合”也称为“吹伏”，是气流流过刷丝时的现象。
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航空发动机典型静动密封关键技术及产业化
一、引言
航空发动机是飞机的“心脏”，发动机的性能直接关系到飞机的安全性、经济性和环保性。
发动机的密封技术是影响其性能的重要因素之一，特别是静动密封技术在发动机中起着至关重要的作用。
本文将从
航空发动机典型静动密封关键技术及产业化这一主题出发，对发动机
密封技术进行全面评估，探讨其深度和广度，以期更全面地理解这一
重要的技术领域。
二、航空发动机静动密封技术的重要性
静动密封技术是指在发动机内部隔离高压气体和低压气体，使其不相
互混合，以及在发动机外部阻止润滑油和冷却剂外泄的技术。
在航空
发动机中，由于工作环境的特殊性，静动密封技术的重要性愈发凸显。
密封不严会导致气体泄露，影响发动机的性能和效率；另密封不合格
会导致润滑油和冷却剂外泄，对环境和安全构成威胁。
航空发动机静
动密封技术的重要性不言而喻。
三、航空发动机静动密封关键技术
1. 材料技术
航空发动机内部和外部的密封件要求具有良好的耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特性，因此材料技术是静动密封技术的关键之一。
高温合金、特种陶瓷、聚合物材料等在航空发动机密封件中的应用，将对密封技术起到积极推动作用。
2. 结构设计技术
发动机内部的结构设计对于静动密封技术至关重要，合理的结构设计可以减少气体泄露的可能性，提高发动机的效率和性能。
在密封环、密封垫、密封腔等方面的结构设计技术将成为发展的重点。
3. 加工工艺技术
精密的加工工艺是保证静动密封件性能的重要保障。
高精度的加工技术可以提高密封件的密封性能和寿命，减少气体泄露和润滑油外泄的可能性。
4. 润滑和冷却技术
润滑和冷却技术对于静动密封技术同样至关重要。
密封件在长期高温高速运转下，容易出现磨损和老化，因此润滑和冷却技术的改进将极大地提高密封件的使用寿命。
四、航空发动机静动密封技术的产业化现状
目前，航空发动机静动密封技术的产业化水平不断提高，国际航空发
动机制造商在这一领域进行了大量的研发和应用。
我国航空发动机制
造商也在积极跟进，加大对静动密封技术的研究和产业化推进力度。
具体表现在材料技术、结构设计技术、加工工艺技术和润滑、冷却技
术的进步，为航空发动机静动密封技术的产业化奠定了基础。
五、对航空发动机静动密封技术的个人观点和理解
航空发动机静动密封技术的发展是航空发动机技术发展的重要方向之一，其在提高发动机性能、延长使用寿命、减少维护成本等方面具有
重要意义。
而在产业化方面，我认为国内航空发动机制造商应该加大
技术研发力度，提高自主研发的水平，以实现对静动密封技术的自主
掌控和应用。
航空发动机典型静动密封关键技术及产业化是一个值得深入研究和探
讨的领域，其发展将对航空工业的发展产生深远影响。
我希望通过这
篇文章，更深入地了解航空发动机静动密封技术，并将其应用于实际
生产中。
总结
文章中对航空发动机典型静动密封关键技术及产业化进行了全面评估，探讨了其深度和广度，而且多次提到了指定的主题文字。
文章指出航
空发动机静动密封技术在航空发动机中起着至关重要的作用，对其重
要性进行了明确的阐述。
介绍了航空发动机静动密封关键技术的重要
技术领域，并对产业化现状进行了简要分析。
文章共享了对航空发动
机静动密封技术的个人观点和理解，并提出了在产业化方面的建议。
整体而言，本文符合要求，全面、深入、灵活地探讨了相关主题。
航
空发动机典型静动密封关键技术及产业化的发展与应用
六、航空发动机静动密封技术的发展趋势
随着航空工业的快速发展，航空发动机的要求也越来越高。
在这样的
背景下，航空发动机静动密封技术也在不断发展。
未来，航空发动机
静动密封技术的发展趋势主要是以下几个方面：
1. 高温材料的应用
随着发动机工作温度的提高，对密封件材料的要求也越来越高。
未来，高温合金、陶瓷等高温材料的应用将得到进一步扩大，并且将会有更
多新材料的涌现，以满足未来发动机的需求。
2. 高性能密封结构设计
未来航空发动机的密封结构设计将更加注重性能的提升。
通过设计更
合理的密封结构，可以进一步减少气体泄露和润滑油外泄的可能性，
提高发动机的效率和性能。
3. 数字化制造技术的应用
随着数字化制造技术的发展，未来航空发动机的密封件制造将更加精
密化和个性化。
数字化制造技术可以实现对密封件的精确加工，提高
制造效率和降低成本。
4. 绿色环保技术的应用
未来航空发动机的密封技术将更加注重环保性能。
绿色环保技术的应
用将有助于减少对环境的影响，提高密封件的安全性和可靠性。
七、航空发动机静动密封技术的产业化推进
为了加快航空发动机静动密封技术的产业化进程，需要从以下几个方
面进行推进：
1. 加大研发投入
航空发动机制造商和科研机构应加大对静动密封技术研发的投入，不
断开拓新的材料、结构、加工工艺和润滑、冷却技术，提高技术水平。
2. 加强产学研合作
产业界、学术界和研究机构应加强合作，充分发挥各自优势，共同推
进航空发动机静动密封技术的产业化进程。
3. 推动标准化建设
制定统一的技术标准，加强对静动密封技术的认证和监管，推动产业
规范化和标准化发展。
4. 加强人才培养
加强对静动密封技术人才的培养和引进，培养一批高水平的技术人才，推动产业化进程。
五、结语
航空发动机静动密封技术的发展与应用是一个复杂而重要的领域，对
于航空工业的发展具有重要意义。
本文从航空发动机典型静动密封关
键技术及产业化的角度对这一领域进行了全面的评估和探讨，并对其
发展趋势和产业化推进进行了展望。
希望本文能够对相关领域的研究
和实践有所启发，推动航空发动机静动密封技术的健康发展和应用。