润滑与密封

作者：曹银萍，刘王恒，于洋，唐家睿

单位：西安石油大学机械工程学院；西安市高难度复杂油气井完整性评价重点实验室,,西安石油大学机械工程学院；西安市高难度复杂油气井完整性评价重点实验室,,西安石油大学机械工程学院；西安市高难度复杂油气井完整性评价重点实验室,,宝鸡石油钢管有限责任公司,

关键词：特殊螺纹接头;密封性能;分形理论;密封面;粗糙度

基金：国家自然科学基金项目 （52374039；52274006）

现有的特殊螺纹接头有限元分析大多建立在密封面完全光滑的基础上，未考虑密封面的微观形貌。为研究 粗糙密封面对锥面-锥面特殊螺纹接头密封性能的影响，基于 Weierstrass-Mandelbrot 分形函数，建立包含粗糙密封面的 特殊螺纹接头有限元模型，研究密封面粗糙度、上扣扭矩及内压载荷对接头密封性能的影响。结果表明：最佳上扣扭 矩下，粗糙密封面上的接触压力存在多个局部峰值，随着粗糙度减小，真实接触长度逐渐增大，接触压力分布更均 匀；同一粗糙度下，随着上扣扭矩的增大，密封面真实接触长度增大，在保证结构强度安全的前提下，减小粗糙度和 适当增大上扣扭矩，有利于提高接头的密封性能；随着内压的增加，粗糙密封面上产生接触的微凸体数量增多，产生 塑性流动的微小间隙被塑性流动金属填充，因此真实接触长度增大，特殊螺纹接头密封性能增强。研究结果为特殊螺 纹接头微观形貌下的密封性能分析提供参考。

来源：2026年第2期

《润滑与密封》期刊编辑部

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