润滑与密封

作者：周已，蒋阳，胡家豪，唐艺凤，谭彬

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,,西南石油大学机电工程学院,

关键词：高速牙轮钻头;螺旋密封;螺旋牙型;流场模拟;排砂性能

基金：国家自然科学青年基金项目（51604238）

基于螺旋密封结构的排砂原理和流量平衡理论，建立锯齿形、矩形、梯形、半圆形4种螺旋牙型对应的流道模型，建立排砂性能评判标准，结合流体湍流模型和固体颗粒运动轨迹追踪法对不同牙型的速度场、压力场以及岩屑滞留时间进行分析，探究牙型对螺旋密封排砂性能的影响规律，评价不同牙型的排砂性能，并对螺旋密封牙型进行优化设计。结果表明：4种螺旋牙型都具有主动排砂能力；锯齿形密封流道两端压差最大，能够产生较大的泵送流量，岩屑颗粒更易排出，同时锯齿型密封中岩屑颗粒的滞留时间最短，因此锯齿形螺旋密封的排砂性能最好。优化结果表明，锯齿形螺旋密封牙型的螺距为3.2 mm、工作面倾角为3°、非工作面倾角为30°时排砂性能最优。

来源：2022年第10期

《润滑与密封》期刊编辑部

查看润滑与密封杂志2022年第10期