考虑变速条件的斯特封磨损寿命预测方法

来源：机械工程学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：纪佳馨, 彭程, 项冲, 黄乐, 郭飞

单位：1. 中国石油大学(华东)机电工程学院 青岛 266580;2. 清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室 北京 100084;3. 广州机械科学研究院有限公司 广州 510700

摘要：磨损导致的泄漏是往复密封在服役期间常见的失效形式,目前密封圈磨损寿命的预测主要采用实验方法,其过程复杂且时间、经济成本较高,仿真是达到密封圈磨损寿命预测目的较好的途径,但当前缺少对磨损重要因素-速度合适的仿真处理方法。针对实际工程应用密封系统磨损寿命评估的需求,基于混合润滑模型及 Rhee 磨损理论提出了考虑变速条件的往复密封磨损寿命预测方法,通过分析给定工况下的密封圈唇口轮廓磨损变化情况,模拟了唇口接触压力、接触宽度、接触变形以及反向泵回率等密封性能随磨损时间累加的演化过程,实现了密封圈磨损寿命预测的目标。结合实际工程应用斯特封,进行了与平均速度处理方法的寿命预测对比。结果表明:变速处理法下磨损失效周期泄漏率为 3.24 mL/h,平均速度处理法下泄漏率为 0.24 mL/h,预测结果存在明显差异,速度的瞬态变化是往复密封磨损仿真速度是不可忽略的因素。

关键词：往复密封,混合润滑,磨损仿真,寿命预测；

基金资助：国家重点研发计划(2021YFB3400601)资助项目。