深海電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸密封性能研究.pdf

1、隨著海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)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(wèn)題，尤其是旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)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(dòng)密封分為兩類：承壓型旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封和壓力補(bǔ)償型旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。 本文首先對(duì)用于承壓型旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封的機(jī)械密封性能進(jìn)行了分析。利用ANSYS對(duì)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(dòng)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(wèn)題在于海水的巨大壓力對(duì)它們的密封性能有什么具體影響。通過(guò)對(duì)O形密封圈的模擬計(jì)算，得出了海水壓力對(duì)密封圈接觸壓力影響很小，其大

3、小和分布與過(guò)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(shí)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 對(duì)深海設(shè)備的模擬測(cè)試研究非常重要。本文設(shè)計(jì)了高壓試驗(yàn)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(guò)有限元計(jì)算及試驗(yàn)結(jié)果對(duì)唇形密封的初步設(shè)計(jì)提出了改進(jìn)方法，這也為進(jìn)一步對(duì)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(guò)對(duì)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(jì)參數(shù)對(duì)密封性能的影響，為深海環(huán)境中密封的設(shè)計(jì)提