针对航空发动机燃油增压泵接触式机械密封润滑失效问题,通过多物理场耦合仿真和试验分析人字槽液膜密封用于燃油增压泵的可行性。基于考虑粗糙度的雷诺方程、能量方程和热传导方程建立液膜密封多物理场模型,分析密封温度特性、泄漏特性等关键性能参数,并针对人字槽液膜密封开展密封性能试验研究。结果表明:与平端面接触式机械密封相比,人字槽型密封端面平均温度降低约50℃,有利于密封运行稳定性的提高;试验运行过程中密封各处温度稳定,泄漏量为0,满足燃油增压泵对密封的性能要求。

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。