采煤机DO型浮动油封密封圈接触应力与耐磨性研究

发布时间：2020-07-24 06:08

【摘要】：采煤机在井下工作时,需将浮动油封安装在摇臂输出轴两端,以防止煤尘浸入保护轴类零件。浮动油封的质量、可靠性及其使用寿命对采煤设备的安全运行至关重要。近年来,由于浮动油封密封效果不佳,漏油现象频发。究其原因发现,人们对浮动油封O形密封圈的橡胶密封材料、接触应力及其影响因素开展了研究,找出O形密封圈的压缩率与安装载荷之间的关系以及接触面间形成理想润滑油膜的的接触压力。但目前还很少综合研究侧向压力、橡胶硬度、接触面间摩擦系数因素与接触应力之间的关系,而将决定着橡胶圈的变形程度以及接触面间的相对滑动。同时当浮动油封运行过程中出现异常时,O形密封圈与金属环间可能会造成干摩擦或进入砂粒后,加速橡胶磨损失效的进程。为了提高橡胶密封圈的使役性能,需要关注这些特殊工况下的橡胶密封圈磨损的研究,一方面获得橡胶密封圈的磨损失效机理,另一方面为橡胶密封圈的选材提供帮助,而目前鲜有相关的报道。本文首先对浮动油封的动态性能进行分析,建立理想的浮动油封数学模型假设,通过相关的泄漏量公式计算得出在一定环境压力条件下的泄漏量的范围。其次应用有限元分析软件ABAQUS简化建立浮动油封的二维模型,分析侧向压力、摩擦系数、橡胶硬度对O形橡胶密封圈接触应力的影响,给出侧向压力、摩擦系数和橡胶硬度的参考值,建议当接触应里在30-40MPa时,其相应侧向压力和摩擦系数以及橡胶硬度的范围;最后利用自行设计的磨损间隙调整式环块摩擦磨损试验机,研究不同载荷、转速和介质(干摩擦,油润滑,含砂油润滑)条件下O形橡胶密封圈的耐磨性,分析其O形密封圈磨损机理,发现在砂粒参与的磨损下,加速了O形密封圈的磨损。本论文的研究,将为浮动油封O形密封圈接触应分析提供理论支持,将对推动O形密封圈摩擦学理论的发展起到一定作用,也将为浮动油封在实际工程中的应用提供帮助。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD421.6
【图文】：

沈阳工业大学硕士学位论文实际工作需求研制出来[7]。在投入了大量的人力、物力和财的发展。随着采煤工艺的不断完善和设备的不管更新，后煤设备的牵引方式也由过去传统的钢丝绳有链牵引演变至采煤机传动方式由传统的机械传动发展到如今的液压传动况和煤层厚度不均匀等情况，采煤机的高度可进行一定的整方式也从固定的滚筒调整方式发展到了截割部减速箱调前，采煤机的开采煤层厚度在 0.65m-4.5m 之间，采煤 范围[8]。

图 1.1 采煤机Fig. 1.1 Shearer装在采煤机摇臂输出轴的两端，如图 1.2 所示。为了保作用又避免被破坏，人们通常在设计的过程中会在浮动[9]。在实际的工作中，一方面，浮动油封会在轴上会发生；另一方面在缺油或者干摩擦状况下，O 形密封圈发生报废和安全问题。失效的 O 型密封圈如图 1.3 所示[10]

图 1.3 失效的和 O 形圈Fig. 1.3 Invalid and O-rings的概述油封的类型大体可以分为 DO 型和 DF 型两类，如图 1F 形的浮动油封的差异主要在于两个方面。其一，DO 型的，DF 型浮动油封的橡胶密封圈是菱形的。其二，D缓的弧状，而 DF 型浮动油封的内侧是直角。两种类型的备上应用广泛。工作原理：浮动油封安装在传动轴之间，且需要与其保，可以作径向滑移浮动。并在重力作用下与轴中心保持中，保持转轴与浮动油封间油润滑油介质，并处形成油动力的作用，因而使得油膜内保有一定的油膜压力，使心“对中”，从而使间隙量大大减小，有效地实现了对

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 陈国定,Haiser H,Haas W,Lechner G;O形密封圈的有限元力学分析[J];机械科学与技术;2000年05期

本文编号：2768431