(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211172174.7 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 沈阳理工大 学 地址 110159 辽宁省沈阳市 浑南新区南屏 中路6号 (72)发明人 巴鹏　李政辉　张秀珩　巴和平　 (74)专利代理 机构 沈阳亚泰专利商标代理有限 公司 21107 专利代理师 郭元艺 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/28(2020.01) F04B 39/00(2006.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于动网格瞬态模拟技术的摆线轴 向迷宫 密封齿结构 (57)摘要 本发明属机械密封技术领域， 特别涉及一种 基于动网格瞬态模拟技术的摆线轴向迷宫密封 齿结构。 由分析解析式在excel中输入摆线迷宫 密封齿型的坐标值， 将exc el的坐标值导入CAD软 件应用平台后绘制得出二维摆线迷宫密封齿形； 在活塞上采用摆线迷宫密封齿形动圆半径： A= 0.7mm； 气缸壁与活塞之间的间隙δ=0.8Mm， 齿间 距为1mm； 在气缸壁上采用摆线迷宫密封齿形特 征： 动圆半径a=0.25mm， 齿间距为0.25mm。 二维摆 线迷宫密封齿形通过将.sat文件 导入Workbench 软件mesh模块进行网格划分得出。 本发明密封效 果好， 在密封区域耗散所密封介质能量的能力 强， 成品率高。 权利要求书1页 说明书5页 附图13页 CN 115481506 A 2022.12.16 CN 115481506 A 1.基于动网格瞬态模拟技术的摆线轴向迷宫密封齿结构， 其特征在于： 由分析解析式 (1)， (2)在excel中输入摆线迷宫密封齿型的坐标值， 将excel的坐标值导入CAD软件应用平 台后绘制得 出二维摆线迷宫密封齿形； 其中： 活塞参数： X、 Y为活塞齿形二维摆线方程的两个坐标变量； A为动圆半径； θ为动圆 转角； 气缸参数： x、 y为缸体上二维摆线 方程的两个坐标变量； a为动圆半径； θ为动圆转角； δ 为活塞与气缸 缸体齿形间隙； 由摆线迷宫密封齿形所构 成的迷宫密封结构满足： 在活塞上采用摆线迷宫密封齿形动 圆半径： A＝0.7mm； 气缸壁与活塞之间的间隙δ＝0.8Mm， 齿间距 为1mm； 在气缸壁上采用摆线 迷宫密封齿形 特征： 动圆半径a＝0.25m m， 齿间距为0.25m m。 2.根据权利要求1所述基于动网格瞬态模拟技术的摆线轴向迷宫密封齿结构， 其特征 在于： 所述二维摆线迷宫密封齿形通过将.sat文件导入Workbench软件mesh模块进行网格 划分得出。 3.根据权利要求2所述基于动网格瞬态模拟技术的摆线轴向迷宫密封齿结构， 其特征 在于： 通过有限体积法FLUENT应用软件动网格技术以及udf函数得到优化后摆线轴向迷宫 密封齿结构。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115481506 A 2基于动网格瞬态 模拟技术的摆线轴向迷宫密封 齿结构 技术领域 [0001]本发明属机械密封技术领域， 特别涉及一种基于动网格瞬态模拟技术的摆线轴向 迷宫密封齿结构。 背景技术 [0002]往复式迷宫压缩机工作时排气温度 高、 压力大,其气缸体与活塞体均承受较高的 热载荷与较大的机械载荷,过高的热载荷和过大的机械载荷会对压缩机气缸体及活塞体产 生不利影响,进而影响压缩机工作稳定性及运行寿命。 迷宫密封因结构简单、 使用方便、 工 作可靠等特性被广泛用于往复式压缩机、 鼓风机和汽轮机等动力机械中。 减少泄漏量的关 键在于工作介质的能量在迷宫内部充分耗散， 由齿形结构所决定， 目前采用的传统形式迷 宫密封齿形无论如何改变齿形角度、 齿形深度以及 间隙宽度， 其所密封的工作介质能量耗 散程度都没有发生质的变化， 在工程 实际中往往 是增加100％的成本投入来换取3～12％的 密封效果。 虽然仿梯形齿迷宫密封结构从根本上改变了工作介质在迷宫密封齿中能量耗散 效果， 比传统形式的迷宫密封效率提高60％以上， 但由于仿梯形齿 是经验设计结构， 无齿 形 理论成型依据， 这样对于任何一种规格的迷宫压缩机， 需要对所采用仿梯形齿迷宫密封结 构的活塞、 缸体以及活塞杆进行大量迷宫效果试验， 所以在迷宫压缩机中采用仿梯形齿迷 宫密封结构会增加大量的成本， 同时会产生大量的试验废品。 中国专利CN107654354B披露 了一种摆线轴向迷宫密封齿结构， 该迷宫密封齿 结构在一定程度上解决了在密封区域耗散 所密封介质能量的能力问题。 但上述结构的密封效果及成品率并不十分理想 。 发明内容 [0003]本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种密封效果好， 在密封区域耗散所 密封介质能量的能力强， 成品率高， 可动态观察活塞运动抛物线密封结构 内部流场的基于 动网格瞬态模拟技 术的摆线轴向迷宫密封齿结构。 [0004]为解决上述 技术问题， 本发明是这样实现的： [0005]基于动网格瞬态模拟技术 的摆线轴向迷宫密封齿结构， 由分析解析式(1)， (2)在 excel中输入摆线迷宫密封齿型的坐标值， 将excel的坐标值导入CAD软件应用平台后绘制 得出二维摆线迷宫密封齿形； [0006] [0007] [0008]其中： 活塞参数： X、 Y为活塞齿形二维摆线方程的两个坐标变量； A为动圆半径； θ为 动圆转角； 气缸参数： x、 y为缸体上二 维摆线方程的两个坐标变量； a为动圆半径； θ为动圆转 角； δ 为活塞与气缸 缸体齿形间隙； [0009]由摆线迷宫密封齿形所构成的迷宫密封结构满 足： 在活塞上采用摆线迷宫密封齿说　明　书 1/5 页 3 CN 115481506 A 3