高壓螺旋輸送機組合密封結構的性能分析.pdf

1、螺旋輸送機是粒子沖擊鉆井系統(tǒng)(PID-Particle Impact Drilling)中的關鍵設備之一。關于螺旋輸送機的研究以往都在常壓或低壓下進行，當輸送介質壓力高達25MPa時，螺旋輸送機的密封狀況是一個需要被解決的重要的問題，這決定了該設備能否被應用到開采系統(tǒng)中，以及是否具備良好的使用性能。機械密封和填料密封是兩種應用較為廣泛的密封技術，其中，機械密封使用周期長，但其結構較復雜，填料密封易磨損，密封性能較差，而較新型的組合密封結

2、構具有尺寸小、磨損少、結構緊湊等優(yōu)點，本設備由于持續(xù)使用時間較短，決定采用組合密封結構。組合密封結構由O型橡膠圈和填充聚四氟乙烯滑環(huán)組成，其密封原理是O型圈壓縮變形產(chǎn)生的彈力并施加在滑環(huán)上，使滑環(huán)緊貼在密封副的偶合面形成密封。但由于現(xiàn)有的滑環(huán)結構不適用于本設備的使用工況，因此，需要對滑環(huán)結構及使用性能進行相關的設計和研究。
　　 本文以螺旋輸送機的組合密封結構為研究對象，主要研究內容包括:根據(jù)螺旋輸送機的使用工況，設計出適用的組

3、合密封結構，主要包括端蓋、緊固件、滑環(huán)的設計和其他構件的選型;利用有限元分析軟件ANSYS和CFX對設計出的密封結構進行分析，分析其密封狀況并確定其滿足密封的基本要求;對滑環(huán)結構、O型圈壓縮量等影響組合密封使用性能的主要參數(shù)進行研究，確定它們對密封性能的影響趨勢并根據(jù)分析結果對密封結構做出改進;對影響密封結構使用壽命的幾個因素進行定性的分析，主要包括滑環(huán)的填充材料及滑環(huán)與軸套間的摩擦系數(shù)、固體顆粒含量等，并對滑環(huán)產(chǎn)生一定量磨損后的密封狀