热机耦合作用下冲击螺杆钻具传动轴密封性能分析

• 作者: 石昌帅 赵念刚 邓娟 付玉坤
• 来源期刊: 润滑与密封
• 关键词: 冲击螺杆钻具 传动轴总成 密封性能 接触压力
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 试验研究|Research and Test
• 页码范围: 34-43
• 页数: 10页
• 分类号: TB42
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2021.03.006

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.