润滑与密封

作者：周已，雷鑫林，唐艺凤，王儒晨，颜招强，吴兵

单位：西南石油大学机电工程学院,,西南石油大学机电工程学院,,西南石油大学机电工程学院,,西南石油大学机电工程学院,,自贡兆强密封制品实业有限公司,,自贡兆强密封制品实业有限公司,

关键词：牙轮钻头;Ti(C,N)基金属陶瓷;密封配副;磨损性能

目前牙轮钻头金属密封环通常采用相同的金属材料，其磨损性能不佳，易造成金属密封因磨损严重而失效。为提高金属密封的磨损性能，提出采用Ti(C,N)基金属陶瓷作为牙轮钻头密封副，并开展其与不同材料配副的磨损试验，研究不同摩擦副的摩擦磨损性能和磨损形式；建立适用于牙轮钻头金属密封材料的数值磨损模型，开展Ti(C,N)基金属陶瓷与不同材料配副的双金属密封性能的数值模拟，基于磨损模型预测使用30 h后不同双金属密封的磨损体积。试验结果表明：当Ti(C,N)基金属陶瓷作为动摩擦副，9CrSi作为静摩擦副时，金属环表面平均磨损体积最小，同时摩擦因数较小，磨损性能更佳。通过试验与仿真数据对比，验证了建立的数值磨损模型适用于双金属密封。仿真结果表明：当Ti(C,N)基金属陶瓷作为动金属环，9CrSi作为静金属环时密封端面磨损体积最小，金属密封磨损性能显著提高，其接触应力最大值为23.243 MPa，能够满足密封要求。

来源：2024年第7期

《润滑与密封》期刊编辑部

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