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作者：张毅;钟思鹏;熊思阳;熊子杰;杨强;
单位：西南石油大学机电工程学院;
摘要：结合钻井过程中的高温高压工况和橡胶材料的应力松弛特性，利用有限元分析中压力渗透加载方式对旋转组合密封进行双侧加压，分析了流体压力、井下温度对组合密封主密封面的影响。结合有限元分析结果，提取橡胶密封的变形矩阵，并基于热弹流理论建立了旋转形式的滑环组合密封的数值分析模型。数值求解获得了应力松弛下不同的井下温度、粗糙度时的油膜厚度和油膜压力分布，然后通过密封试验分析了泄漏率、摩擦力矩和转速的关系。结果表明：考虑应力松弛后，介质压力越大接触压力越大，此时不易泄漏，不过摩擦力会有所增加；随着温度的升高，接触应力与介质压力几乎相当，此时泄漏量会有所增加，而温升还会引起黏度的降低，使得黏性摩擦力下降；粗糙度增加，导致油膜厚度增大以及膜压减小，进而引起泄漏增幅较快，而摩擦力略有减小；泄漏率和摩擦力随主轴转速增加。
关键词：高温高压;;应力松弛;;旋转形式的滑环组合密封;;摩擦力;;热弹流润滑
基金资助：四川省自然科学基金项目（2022NSFSC0276）
