特高压套管悬挂器不同线型凸缘面密封性能分析与优化设计

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作   者：

彭佶;  李美求;  刘福东;  国聪;  魏超;  李银银; 

作者机构：

渤海装备辽河热采机械公司;  长江大学机械工程学院; 

关键词：

凸缘面;  接触应力;  响应面优化;  套管悬挂器;  密封宽度; 

期刊名称：

润滑与密封

i s s n：

0254-0150

年卷期：

2024 年 49 卷 010 期

页   码：

141-149

摘   要：

针对油田井口密封装置圆形凸缘面存在的密封宽度窄、使用寿命短的问题，设计圆形、椭圆、锥面凸缘线型，并开展不同线型凸缘面的密封性能和使用寿命研究。研究表明，在相同结构尺寸、激发载荷条件下，锥面的密封宽度、结构寿命远远优于圆形、椭圆面，但较长的接触宽度导致锥面接触应力无法满足工况需求。建立以锥形密封环为优化对象的分析模型，通过单因素分析确定各结构参数的灵敏度和取值范围，以上下密封面接触应力为优化目标，得到显著因子与接触应力的一阶、二阶响应模型。优化后的接触应力达到密封要求且分别提高21.7%、8.2%,最大方差仅为曲面的30%,能获得可靠的结构寿命。