深海電機旋轉軸密封性能研究.pdf

1、隨著海洋開發(fā)活動的深入，深海電機作為水下設備的核心部件而得到廣泛應用。深海電機的密封是普通電機用于深海需要解決的關鍵性問題，尤其是旋轉軸的動密封，其性能的好壞直接影響到電機能否正常工作。根據電機工作水深范圍的不同，本文將深海電機旋轉動密封分為兩類：承壓型旋轉動密封和壓力補償型旋轉動密封。 本文首先對用于承壓型旋轉動密封的機械密封性能進行了分析。利用ANSYS對密封環(huán)進行建模，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、關系，得出了接觸壓力隨載荷系數(shù)、彈簧壓力及介質壓力增大而增大，其中介質壓力的影響最明顯。但介質壓力為外界因素，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，因此可適當增加端面的寬度。 壓力補償型旋轉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壓力差有關，并提出了在深海中使用時的設計要點。 對深海設備的模擬測試研究非常重要。本文設計了高壓試驗艙以及相應旋轉軸的唇形密封，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果對唇形密封的初步設計提出了改進方法，這也為進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備。 通過對兩種類型深海電機密封接觸壓力的分析，從結果中我們直觀地了解到設計參數(shù)對密封性能的影響，為深海環(huán)境中密封的設計提