【摘要】：采煤機在井下工作時,需將浮動油封安裝在搖臂輸出軸兩端,以防止煤塵浸入保護軸類零件。浮動油封的質(zhì)量、可靠性及其使用壽命對采煤設備的安全運行至關重要。近年來,由于浮動油封密封效果不佳,漏油現(xiàn)象頻發(fā)。究其原因發(fā)現(xiàn),人們對浮動油封O形密封圈的橡膠密封材料、接觸應力及其影響因素開展了研究,找出O形密封圈的壓縮率與安裝載荷之間的關系以及接觸面間形成理想潤滑油膜的的接觸壓力。但目前還很少綜合研究側(cè)向壓力、橡膠硬度、接觸面間摩擦系數(shù)因素與接觸應力之間的關系,而將決定著橡膠圈的變形程度以及接觸面間的相對滑動。同時當浮動油封運行過程中出現(xiàn)異常時,O形密封圈與金屬環(huán)間可能會造成干摩擦或進入砂粒后,加速橡膠磨損失效的進程。為了提高橡膠密封圈的使役性能,需要關注這些特殊工況下的橡膠密封圈磨損的研究,一方面獲得橡膠密封圈的磨損失效機理,另一方面為橡膠密封圈的選材提供幫助,而目前鮮有相關的報道。本文首先對浮動油封的動態(tài)性能進行分析,建立理想的浮動油封數(shù)學模型假設,通過相關的泄漏量公式計算得出在一定環(huán)境壓力條件下的泄漏量的范圍。其次應用有限元分析軟件ABAQUS簡化建立浮動油封的二維模型,分析側(cè)向壓力、摩擦系數(shù)、橡膠硬度對O形橡膠密封圈接觸應力的影響,給出側(cè)向壓力、摩擦系數(shù)和橡膠硬度的參考值,建議當接觸應里在30-40MPa時,其相應側(cè)向壓力和摩擦系數(shù)以及橡膠硬度的范圍;最后利用自行設計的磨損間隙調(diào)整式環(huán)塊摩擦磨損試驗機,研究不同載荷、轉(zhuǎn)速和介質(zhì)(干摩擦,油潤滑,含砂油潤滑)條件下O形橡膠密封圈的耐磨性,分析其O形密封圈磨損機理,發(fā)現(xiàn)在砂粒參與的磨損下,加速了O形密封圈的磨損。本論文的研究,將為浮動油封O形密封圈接觸應分析提供理論支持,將對推動O形密封圈摩擦學理論的發(fā)展起到一定作用,也將為浮動油封在實際工程中的應用提供幫助。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD421.6
【圖文】：

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文實際工作需求研制出來[7]。在投入了大量的人力、物力和財?shù)陌l(fā)展。隨著采煤工藝的不斷完善和設備的不管更新，后煤設備的牽引方式也由過去傳統(tǒng)的鋼絲繩有鏈牽引演變至采煤機傳動方式由傳統(tǒng)的機械傳動發(fā)展到如今的液壓傳動況和煤層厚度不均勻等情況，采煤機的高度可進行一定的整方式也從固定的滾筒調(diào)整方式發(fā)展到了截割部減速箱調(diào)前，采煤機的開采煤層厚度在 0.65m-4.5m 之間，采煤 范圍[8]。

圖 1.1 采煤機Fig. 1.1 Shearer裝在采煤機搖臂輸出軸的兩端，如圖 1.2 所示。為了保作用又避免被破壞，人們通常在設計的過程中會在浮動[9]。在實際的工作中，一方面，浮動油封會在軸上會發(fā)生；另一方面在缺油或者干摩擦狀況下，O 形密封圈發(fā)生報廢和安全問題。失效的 O 型密封圈如圖 1.3 所示[10]

圖 1.3 失效的和 O 形圈Fig. 1.3 Invalid and O-rings的概述油封的類型大體可以分為 DO 型和 DF 型兩類，如圖 1F 形的浮動油封的差異主要在于兩個方面。其一，DO 型的，DF 型浮動油封的橡膠密封圈是菱形的。其二，D緩的弧狀，而 DF 型浮動油封的內(nèi)側(cè)是直角。兩種類型的備上應用廣泛。工作原理：浮動油封安裝在傳動軸之間，且需要與其保，可以作徑向滑移浮動。并在重力作用下與軸中心保持中，保持轉(zhuǎn)軸與浮動油封間油潤滑油介質(zhì)，并處形成油動力的作用，因而使得油膜內(nèi)保有一定的油膜壓力，使心“對中”，從而使間隙量大大減小，有效地實現(xiàn)了對

【參考文獻】

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1 陳國定,Haiser H,Haas W,Lechner G;O形密封圈的有限元力學分析[J];機械科學與技術;2000年05期

本文編號：2768431