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申请/专利权人：北京星际荣耀空间科技股份有限公司;北京星际荣耀科技有限责任公司;陕西星际荣耀空间科技有限责任公司;中国航发沈阳发动机研究所

摘要：本发明涉及机械动密封技术领域，公开了一种确定指尖密封结构径向临界工作能力的方法，包括以下步骤：计算指梁任意位置沿集中载荷方向的挠度；通过指尖密封片任意半径位置处的指梁外圆挠度与相邻指梁相应位置的内圆挠度之差，计算转子跑道径向位移预设距离时，指尖密封片任意半径处相邻两指梁之间间隙的变化量；通过指尖密封片任意半径处相邻两指梁之间间隙的变化量，计算转子跑道径向位移预设距离时，指尖密封片任意半径位置处的相邻两指梁之间的间隙；计算指尖密封片指尖靴前缘位置处的相邻两指梁之间的间隙为零时所述转子跑道径向位移量。从而解决了目前对于指尖密封结构径向临界工作能力的通用方法耗时耗力的问题。

主权项：1.一种确定指尖密封结构径向临界工作能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：计算指梁任意位置沿集中载荷方向的挠度；通过指尖密封片任意半径位置处的指梁外圆挠度与相邻指梁相应位置的内圆挠度之差，计算转子跑道径向位移预设距离时，指尖密封片任意半径处相邻两指梁之间间隙的变化量；通过指尖密封片任意半径处相邻两指梁之间间隙的变化量，计算转子跑道径向位移预设距离时，指尖密封片任意半径位置处的相邻两指梁之间的间隙；计算指尖密封片指尖靴前缘位置处的相邻两指梁之间的间隙为零时所述转子跑道径向位移量；在“通过指尖密封片任意半径处相邻两指梁之间间隙的变化量，计算转子跑道径向位移为δ时，指尖密封片任意半径位置处的相邻两指梁之间的间隙”的步骤中，还包括：分析指尖靴前端位置的挠度和受力情况以及几何关系可得：Fψ＝FNcosψ＝keδcosψ4 Lst＝Rsβb-βf6lo＝Rsβb-βr7li＝Rsβb-βr′8上述4式至8式中：ke为单个指单元的径向刚度；ψ为Fψ与FN的夹角，且βb、βf、βr和βr′均为中间几何变量，Dcc为指梁圆弧基圆直径；通过分析几何关系可知：βb为三角形OAE所夹角OAE、βf为三角形OAB所夹角OAB、βr为三角形OAC所夹角OAC和βr′为三角形OAD所夹角OAD，由此根据三角函数余弦定理可得： 12式中Df为指尖靴上端部直径，Db为指梁根圆直径，Rs为指梁圆弧半径，r′可通过分析三角形OAF和三角形OAG的几何关系得到： 将4式至8式代入2式并与自由状态下所述指梁之间间隙Is0对比可得所述转子跑道径向位移为δ时任意径向位置r处所述指梁之间的间隙为： 在“计算指尖密封片指尖靴前缘位置处的相邻两指梁之间的间隙为零时所对应的转子跑道径向位移量”的步骤中，还包括：随着所述转子跑道径向位移的不断增大，所述指尖靴上端部前缘最先与相邻所述指梁之间发生接触，当所述指尖靴上端部前缘与相邻所述指梁之间间隙为零时所对应的所述转子跑道径向位移量δmax，此时有： 将15式代入14式可获得指尖密封结构径向临界工作位移的计算公式： 在“计算所述转子跑道径向位移为δ时任意径向位置r处所述指梁之间的间隙”的步骤中，还包括：添加修正系数Ck，得到添加修正系数Ck后所述转子跑道径向位移为δ时任意径向位置r处所述指梁之间的间隙的计算公式为： 在“计算指尖密封结构径向临界工作位移”的步骤中，还包括：添加修正系数Ck，得到添加修正系数Ck后指尖密封结构径向临界工作位移的计算公式为： 所述修正系数Ck的计算公式为：Ck＝0.27565Df-0.12971Db-11.114Is0+1.62075α-36.10786；其中：Df为指尖靴上端部直径，Db为指梁根圆直径，Is0为自由状态下指梁之间间隙，α为单元周向圆心角。

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