热机耦合作用下冲击螺杆钻具传动轴密封性能分析* |
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引用本文: | 石昌帅,赵念刚,邓 娟,付玉坤.热机耦合作用下冲击螺杆钻具传动轴密封性能分析*[J].润滑与密封,2021,46(3):34-43. |
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作者姓名: | 石昌帅 赵念刚 邓 娟 付玉坤 |
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作者单位: | 西南石油大学机电工程学院;中国航发成都发动机有限公司;中国石油西南油气田分公司工程技术研究院 |
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基金项目: | 四川省应用基础研究项目(19YYJC1058);西南石油大学青年科技创新团队项目(2018CXTD03) |
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摘 要: | 针对高温、三维复合运动(往复+旋转)耦合作用下冲击螺杆钻具传动轴总成密封失效问题,设计氢化丁腈橡胶热老化试验,基于热老化试验数据建立热老化效应冲击螺杆钻具传动轴总成O形密封圈三维有限元模型,采用有限元方法研究流体压力、温度、摩擦因数和往复速度对传动轴总成O形密封圈静密封及动密封性能的影响。结果表明:静密封状态下高应力区位于O形密封圈右侧,高接触压力区位于O形密封圈内接触面、外接触面和侧面,最大von Mises应力和最大接触压力随着流体压力和温度的增大而增大,最大接触压力整体上随着摩擦因数的增大而减小;动密封状态下最大von Mises应力和最大接触压力在往复速度为0.4 m/s和摩擦因数为0.25出现异常规律,最大von Mises应力和最大接触压力随着流体压力和温度的增大而增大。由此建议密封圈在静密封和动密封状态,在往复速度小于0.4 m/s和较小摩擦因数下运行。
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关 键 词: | 冲击螺杆钻具 传动轴总成 密封性能 接触压力 |
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