[发明专利]一种基于SMA恒力弹簧的提高石墨封严寿命的方法

权利要求书

1.一种基于SMA恒力弹簧的提高石墨封严寿命的方法，该方法能够在典型的石墨封严装置上实现，其特征在于，该封严装置由转子轴（2），轴承（3），滑油通道（4），石墨件（5），机匣支承点（6）和SMA恒力弹簧（7）组成，滑油（1）通过油泵加压后沿滑油通道（4）流入轴承腔对轴承进行润滑，为了防止滑油泄漏，通道端面通过石墨件（5）进行封严，由于滑油（1）通常具有一定的压力，为了保证封严效果良好，需要在石墨件（5）上施加一定压紧力，该压紧力是通过SMA恒力弹簧（7）来提供，由于SMA恒力弹簧（7）具有恒力段，能保证对石墨件（5）的压紧力恒定，而且其大小略大于封严所需要的临界压紧力，和普通弹簧相比，减小了石墨件的磨损，延长了石墨封严使用寿命，其中，普通弹簧为了保证在石墨件整个设计段内都能提供大于临界压紧力F₀的压紧力，则由于其力和变形是线性增加的，在石墨件还未磨损时，普通弹簧作用在石墨件上的压紧力非常大，这样，在石墨件的整个磨损过程中，作用在石墨件上的平均压紧力为F_avg1，而采用的SMA恒力弹簧后，由于该弹簧具有恒力段，保证在石墨件整个磨损过程中，作用在其上的力基本为略大于临界压紧力F₀的恒定力F_avg2，由于F_avg2远小于F_avg1，使得在采用SMA恒力弹簧后，石墨件在单位时间内的磨损量大大降低，极大地延长了石墨件的使用寿命。 

2.根据权利要求1所述的一种基于SMA恒力弹簧的提高石墨封严寿命的方法，其特征在于，所述SMA弹簧的恒力段长短对石墨封严装置的寿命影响比较大，因此选择最大可回复相变应变较大的SMA材料制作该SMA弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于SMA恒力弹簧的提高石墨封严寿命的方法，其特征在于，SMA材料在发生屈服进入恒力段前，必须先经历一定的弹性段，对于NiTi记忆合金而言，发生屈服进入恒力段时的等效应变通常在1%左右，为了使SMA弹簧的恒力段足够长，应该保证SMA弹簧在发生压并前，其最大等效应变能尽快达到1%，基于此， 用于石墨封严的SMA弹簧通常应保证其节距足够大，防止因节距过小导致发生压并后仍未进入恒力段的情况发生，选择节距较大的SMA弹簧，其恒力段较长，更适用于石墨封严装置之中。 

4.根据权利要求1所述的一种基于SMA恒力弹簧的提高石墨封严寿命的方法，其特征在于，该封严装置还能够由转子轴（12）、石墨件（15）、套筒（17）和波纹型SMA恒力弹簧（18）组成，石墨件（15）在波纹型SMA恒力弹簧的作用下压紧转子轴（12）的端面，防止滑油泄漏。 

5.根据权利要求1所述的一种基于SMA恒力弹簧的提高石墨封严寿命的方法，其特征在于，所述的波纹型弹簧（18）是由超弹性状态的SMA材料通过特殊机械加工及热处理得到的，其能极大减小作用在石墨件（15）上的力，减小工作过程中的磨损，延长石墨封严装置的使用寿命。