润滑与密封

作者：李斌,刘俊,卢大伟,吴明明,陈宏宇

单位：西南石油大学机电工程学院,,,,,,,,,

关键词：牙轮钻头;单金属密封结构;接触应力

牙轮钻头单金属密封结构起到阻碍钻井液进入轴承腔、防止润滑脂泄漏的作用，但是单金属密封结构在高转速、高钻压情况下容易失效。为了提升单金属密封结构的密封性能，使用ABAQUS建立其有限元模型，分析静环斜面倾角、静环楔入角和动密封面长度变化对动密封面接触应力的影响规律。结果表明：静环斜面倾角从13°到21°的变化过程中，最大接触应力逐渐增加，且峰值都出现在动密封面的外侧0.5 mm处；动密封面接触长度从2.5 mm到4.5 mm的变化过程中，接触应力逐渐增大，但变化不明显；静环楔入角从1°增至9°时，接触应力呈减小趋势，且变化也不明显，最大值分布在动密封面的外侧。因此，静环斜面倾角对接触应力影响较大，而静环楔入角和动密封面接触长度相对较小。利用正交优化实验进行密封结构的敏感性研究，得到密封结构最优结构参数。优化后最大接触应力增加62.72%，平均接触应力增加17.02%，提高了单金属密封结构的密封性能。

来源：2019年第2期

《润滑与密封》期刊编辑部

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