针对航空发动机石墨密封组件结构特点和平面度测量技术要求,提出应用光波干涉法对航空发动机密封件平面度误差实施检测专用装置的设计、测量、平面度判读等。

控制棒驱动机构(CRDM)检修及堆芯换料时都需要多次拆卸CRDM的耐压壳体,为解决现有耐压壳体Ω密封焊缝泄漏以及不能多次拆卸的问题,本文采用螺母压紧石墨环方案,利用石墨环的压缩回弹性能防止冷却剂泄漏,并设计一种石墨环密封组件实现快速拆卸;通过开展密封环压缩回弹测试、应力松弛测试以及密封组件泄漏率等密封性能测试试验对石墨环密封组件的密封性能进行验证。结果表明,本文设计的石墨环密封环组件满足设计要求,可以实现高温高压环境下的密封性能。

高温、高压、高速等极端工况对机械密封的设计提出了更高的要求,在对高参数机械密封结构、使用工况及受损件分析的基础之上提出静环摩擦副的相容性设计方法。该方法的核心是在设计过程中考虑机械密封静环摩擦副石墨和不锈钢的相容性问题,相容性的判断依据是石墨环所受热应力是否超过其机械强度许用值。建立静环摩擦副的有限元仿真模型,通过实例对静环摩擦副的相容性问题进行了说明。研究结果表明:通过相容性设计可以调整机械密封静环摩擦副石墨环所受的热应力,减少高参数工况下机械密封失效问题的发生。

针对某型发动机燃油增压泵机械密封组件石墨环断裂以及增压泵漏油口"冒白烟故障",进行故障排查、原因分析和试验验证,发现石墨环断裂的根本原因是滑油管路三通管接头节流嘴拧入过深造成引射作用,导致增压泵的滑油供油量减少甚至出现中断,进而导致机械密封组件在高转速干摩擦下出现异常高温,造成石墨环受到静环座异常径向热膨胀力进而断裂;机械密封组件失效后,发动机滑油系统内部油气泄漏,出现"冒白烟"故障。针对滑油供给问题,提出改进发附机匣节流嘴位置的措施,经过流量试验和整机试车验证及大量改进产品的验证,证明了改进措施的有效性。