润滑与密封

作者：唐铖，彭程，张旭，赵韬硕，郭飞

单位：清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,,中海油田服务股份有限公司油田生产事业部,,中国北方车辆研究所,,中国北方车辆研究所,,清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,

关键词：往复密封;密封可靠性;橡胶材料老化;流固耦合;响应面法

基金：国防科工局技术基础项目（JSZL2020208B002）

在往复密封的使用过程中，橡胶材料不可避免地会产生老化，从而对密封性能造成影响。采取试验与仿真相结合的手段，针对密封界面混合润滑状态，通过流固耦合方法对往复密封润滑模型的密封性能进行分析。同时考虑密封件加工制造过程中尺寸公差的波动对密封性能的影响，利用响应面法拟合反向泵回率与结构尺寸的关系式，从而得到橡胶材料未老化条件下的反向泵回率分布及其可靠度。基于橡胶材料老化试验，建立时-温等效模型，分析橡胶材料在不同老化时间和温度条件下的永久变形率。在研究尺寸公差波动对密封性能影响的基础上，结合橡胶材料老化的因素，建立综合考虑橡胶材料老化的可靠性模型，对橡胶材料老化后密封可靠度的退化进行分析。结果表明：未老化密封系统的可靠度约为100%；综合考虑橡胶材料老化因素后，密封系统的前12年可靠度为99.7%；12~15年间可靠度下降至80%。

来源：2025年第12期

《润滑与密封》期刊编辑部

查看润滑与密封杂志2025年第12期