深海電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸密封性能研究.pdf

1、隨著海洋開發(fā)活動的深入，深海電機(jī)作為水下設(shè)備的核心部件而得到廣泛應(yīng)用。深海電機(jī)的密封是普通電機(jī)用于深海需要解決的關(guān)鍵性問題，尤其是旋轉(zhuǎn)軸的動密封，其性能的好壞直接影響到電機(jī)能否正常工作。根據(jù)電機(jī)工作水深范圍的不同，本文將深海電機(jī)旋轉(zhuǎn)動密封分為兩類：承壓型旋轉(zhuǎn)動密封和壓力補(bǔ)償型旋轉(zhuǎn)動密封。 本文首先對用于承壓型旋轉(zhuǎn)動密封的機(jī)械密封性能進(jìn)行了分析。利用ANSYS對密封環(huán)進(jìn)行建模，分析了在軸向力和徑向力作用下端面接觸壓力與密封環(huán)參數(shù)的

2、關(guān)系，得出了接觸壓力隨載荷系數(shù)、彈簧壓力及介質(zhì)壓力增大而增大，其中介質(zhì)壓力的影響最明顯。但介質(zhì)壓力為外界因素，因此在滿足密封性能的條件下，盡量選取較小的載荷系數(shù)和彈簧壓力。端面寬度的增大引起接觸壓力的減小，因此可適當(dāng)增加端面的寬度。 壓力補(bǔ)償型旋轉(zhuǎn)動密封由于密封壓力差小，可以利用O形密封圈及唇封等，關(guān)鍵的問題在于海水的巨大壓力對它們的密封性能有什么具體影響。通過對O形密封圈的模擬計算，得出了海水壓力對密封圈接觸壓力影響很小，其大

3、小和分布與過盈量及密封介質(zhì)壓力差有關(guān)，并提出了在深海中使用時的設(shè)計要點。 對深海設(shè)備的模擬測試研究非常重要。本文設(shè)計了高壓試驗艙以及相應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸的唇形密封，為模擬深海的高壓環(huán)境提供了條件。通過有限元計算及試驗結(jié)果對唇形密封的初步設(shè)計提出了改進(jìn)方法，這也為進(jìn)一步對唇封在深海環(huán)境下密封性能的分析做了一定的準(zhǔn)備。 通過對兩種類型深海電機(jī)密封接觸壓力的分析，從結(jié)果中我們直觀地了解到設(shè)計參數(shù)對密封性能的影響，為深海環(huán)境中密封的設(shè)計提