润滑与密封

作者：叶卫东，汪旭，宋玉杰，郭玉庆，张维良，傅青云

单位：东北石油大学机械科学与工程学院,,东北石油大学机械科学与工程学院,,东北石油大学机械科学与工程学院,,大庆油田工程建设有限公司,,东北石油大学机械科学与工程学院,,东北石油大学机械科学与工程学院,

关键词：采油螺杆泵;双向流固耦合;密封性能;泄漏量;结构优化

采油螺杆泵的密封性能直接决定其举升效率，然而传统水力试验难以揭示其内部结构参数的影响机制。为此，提出采用双向流固耦合数值模拟方法，探究结构参数对采油螺杆泵密封性能的影响规律。以GLB800-14型号螺杆泵为研究对象，建立双向流固耦合三维模型，采用层流模型模拟高黏度介质在微小间隙的流动，利用系统耦合器实现流体压力与橡胶变形的双向流固耦合，获得工作状态下流场与结构场的相互作用，从而精确捕捉工作状态下橡胶定子的变形与泄漏流场的相互作用机制。研究结果表明：在保证排量相同情况下，增大转子直径能减少泄漏量，增大定子导程会使泄漏量增加，增大偏心距能降低泄漏量；3个影响因素中，转子直径和定子导程影响显著，偏心距影响较小。基于上述规律，提出优化方案为增大转子直径至66 mm、减小定子导程至371.7 mm、减小偏心距至7.73 mm。对比优化前后双向流固耦合仿真结果表明，优化后的模型其橡胶定子变形区域显著减小，泄漏量相比原始模型降低了11%，有效提升了螺杆泵的容积效率。研究结果为螺杆泵的结构性优化与性能提升提供了理论依据和实践方案。

来源：2025年第11期

《润滑与密封》期刊编辑部

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