西安市航空发动机传动润滑与密封重点实验室

简介

实验室建立于2012年，2023年被评为西安市重点实验室，位于西安理工大学学科二号楼，实验室主任：张延超，实验室安全责任人：王建磊、翟兆阳。实验室瞄准我国航空发动机、核电工程、燃气轮机等重点工程及重大装备对高速传动、润滑与先进密封技术的迫切需求，以航空发动机用指尖密封、石墨密封理论分析、设计、加工及试验测试为基点，立足团队多年理论、设计及试验测试技术基础，实施航空发动机、燃气轮机等重大装备先进密封研发、制造与测试一体化技术发展战略；并依托学科在传动、润滑、密封与制造等方面的基础科学研究领域人才优势，将高速传动润滑与密封技术拓展至军用舵机液压缸及高速重载齿轮箱、矿用刮板机密封等民用高端装备领域。

实验室现有核心研究人员28人，技术人员8人，管理人员4人；其中高级职称21人，87.5%的人员具有博士学位。2018~2021年度，累计获批纵/横向项目50余项，发表学术论文120余篇，其中SCI/EI检索100余篇，授权专利及软件著作权40项，获省部级科技进步二等奖2项、厅局级可进步1等奖和特等奖各1项；与中国航发624所、中航工业625所、中国航发608所、航天科工31所、航天科工215所、航天科技11所、陕鼓辅机备件、中国重型机械研究院、郑州机械研究所等科研院所和企业开展合作，在业内获得良好声誉。

实验室以我国重点工程及重大装备对先进密封技术的迫切需求为牵引，秉承设计、仿真、制造与测试一体化发展战略，在先进动态密封结构优化、密封结构创新设计、密封激光快速精密制造工艺、基于真实应用环境的仿真分析与创成设计方法等方面进行了深入且系统的研究。

为满足先进动态密封对高性能摩擦配副的内在需求，实验室在密封摩擦配副磨损与传热特性、配副摩擦学设计与润滑特性分析、高温耐磨涂层控形控性工艺、配副摩擦学特性测试等方面集中攻坚。逐渐形成了以高温合金、陶瓷材料、C/C复合材料、石墨烯等为基础，并辅以表面微织构设计的动态密封摩擦配副理论分析、设计、制备与测试技术体系。

依托学科在传动、润滑、密封等方面的人才优势，在高速转子系统动力学耦合特性、热冲击和转子动态激励下密封接触控制、转子动态激励下涂层力学特性、超高速转子系统动特性监测等方面开展系列研究，为航空、航天等领域高速转子系统精确分析与设计提供成套解决方案。先后自主设计研发最高输出转速达25000r/min、50000r/min、和120000r/min的超高速齿轮传动。特别是为南京晨光集团设计研发的120000r/min超高速齿轮传动系统，在填补国内行业空白的同时，为超高速航空发动机涡轮功率精确测功奠定基础。

为贯通先进密封研发、制造与测试一体化技术体系，实验室先后攻克超高速轴承/齿轮润滑与冷却、高温传热、形变监测、热防护等技术壁垒，搭建高温超高速动态密封多信息融合测试试验平台，打通先进动态密封研发最后一环，有效推进了以指尖密封、刷式密封、石墨密封等为代表的先进密封技术之推广应用。2014年，自主研发“常温高速动态密封测试试验平台”，具备转速20000r/min、压力0~0.8MPa、密封直径Ф50~180mm的测试能力；2021年建成高温高压静态试验台。自主研发“国内领先的高温超高速动态密封测试试验平台”，具备转速40000r/min、温度630℃、线速度超音速的测试能力，解决多家科研院所密封测试难题；2022年，紧跟五代机发展步伐，自主研发“高温超高速双级对转轴间密封试验测试平台”，具备双转子对转转速60000r/min、温度500℃、线速度超音速的测试能力，填补了国内空白。2023年，在陕西省政府支持下，实验室成果实现落地转化，实验室负责人张延超教授联合陕西航空产业发展集团有限公司、秦创原发展股份有限公司共同成立西安航空高端密封技术有限公司，形成了先进密封设计—制造—测试—分析一体化解决能力，与国内多家航空航天主机所建立密切的技术合作关系，为我国先进密封发展贡献力量。