干气密封先进设计与加工技术

成果编号：23726

价格：面议

完成单位：江苏海洋大学

单位类别：其他高校

完成时间：2019年

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：装备制造、新材料、其他

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发布人：江海大王衍离线

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2012年，干气密封技术已作为先进密封技术入列美国“先进燃气轮机封严与密封控制的战略方案。采用干气密封产品替代PW2000型发动机原有的接触式机械密封件后，在美国联合航空公司试飞数千小时完美无损，远胜原件。国内干气密封技术目前在压缩机、泵等地面运转设备中已得到较广泛的使用，但高参数、高精密的产品仍然依赖进口，在商用或军用航空发动机上的理论研究及实际应用依旧落后于欧美国家。特别是目前针对航空发动机中出现的干气密封微尺度激光加工技术，一直被国外几个巨头公司（Eaton、GE等）视为绝密技术。为了进一步提升我国在先进工业领域的自主创新能力，满足我国航空、能源和电力工业对高性能动力装备的需求，2017年，航空发动机和燃气轮机专项（“两机”专项）正式启动，说明对于发动机关键技术的研发和突破已成为国家重大需求和经济主战场。我国发动机研究者在20世纪末已经明确意识到：当前技术水平下，即使花大力气对发动机进行设计上的改进和优化，也至多可使耗油率降低0.1[[%]]～0.2[[%]]，但如果通过改进密封设计、提升密封效果，则可使发动机耗油率降低1[[%]]～2[[%]]；随着航空发动机整机性能的提高，对密封的要求也日益提高，传统的密封方式已难以满足要求。国外发动机公司早已把注意力放在投入少、见效快的先进密封技术研发上，而目前国内针对先进干气密封件的精密加工技术及工艺方法的研究仍然匮乏。本项目提出的干气密封激光精密加工及微尺度有序造型技术研究，可使流体动压润滑领域的精密激光加工在机理研究和工艺实现方面形成一个综合的创新思路，在产品性能、加工效率及成本控制方面具有独创的竞争力，可以打破国外对于干气密封激光精密加工的技术封锁。衍生出的定向织构造型技术和超快激光精密加工调控技术为微尺度激光精密加工提供技术支撑，对激光精密加工技术的产业化推广具有极大的推动作用。

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成果介绍

科技计划：国家级：国家自然科学基金省部级：江苏省自然科学基金

成果形式：新技术、新工艺

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股、人才培养、共建载体、其他

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 1 项
已授权专利,其中:发明专利 2 项
专利号:
ZL201611071739.7

成果简介

成果概况

创新要点

（1）基于干气密封流场流线匹配特点进行的槽底织构造型重构设计方法的提出，为其他流体动力润滑的设计优化、精密加工与工艺改进提供了新参考。（2）基于干气密封微尺度流场导流效应，结合激光造型技术特征，开发具有槽底有序织构的定向造型技术及工艺方法，在提升干气密封稳定性的同时，降低了开槽成本、提高了加工效率，为解决微米级加工精度难控制、难检测问题提供了新思路。

主要技术指标

①精度指标：单次检测取样长度l >450μm时，且随机检测m（≧10）次时的槽深结果均方差40mm2/min； ③效果指标：有序织构造型干气密封所需的脱开转速低于无织构造型干气密封（N有< N无）。

其他说明

完成人信息

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