望己成龙 发表于 2021-9-13 17:15:07

高压泥浆环境下机械轴系方案设计思路求教

新人求教,求靠谱思路,不胜感激!准备设计高温(150°)高压(40MPa)泥浆环境下,旋转轴(φ10左右)与毂配合结构方案。
要求单向400N轴向力且以1500rpm单向旋转,平稳运转(轴无明显窜动跳动摆动)寿命不低于10h,旋转阻力要尽量小。

现基本有两个思路:
(1)用滚动轴承+机械密封的形式,应该能满足要求,缺点是结构比较复杂,精度要求高。
(2)由于这个件是一次消耗品,且寿命要求不高,想着能不能用TC滑动轴套,或干脆用硬一点的材料做轴与毂,配合泥浆的润滑效果半干磨,这个想法缺乏经验验证。




补充内容 (2021-9-14 08:53):
工况是在几千米的钻井底部,所以有几十兆帕的压力。泥浆一般用粘土、水和化学试剂调配用于洗井循环,循环过程中,泥浆中细微砂粒(如石英)含量会逐渐增多。结构没有维护时间只能一次性。

kongping 发表于 2021-9-13 19:16:14

本帖最后由 kongping 于 2021-9-13 19:26 编辑

还是第1种结构效果要好些,第2种结构可能坚持不到10小时。
泥浆是由什么组成的?
第1种结构应该有几套组合在一起,先有大颗粒的密封,再后面是细料密封,最后是油密封,整套密封结构始终需要净油清理润滑。

阁楼1234 发表于 2021-9-13 20:48:49

试试盘根密封,盘根需要在盘根盒内。且定时定量给盘根注油润滑。

wlj0202 发表于 2021-9-14 08:19:40

感觉用第一种保险点,
虽然是一次性的,但能否考虑用后回收利用?!那第一种方案成本也不高了

望己成龙 发表于 2021-9-14 08:41:40

kongping 发表于 2021-9-13 19:16
还是第1种结构效果要好些,第2种结构可能坚持不到10小时。
泥浆是由什么组成的?
第1种结构应该有几套组 ...

泥浆一般用粘土、水和化学试剂调配用于洗井循环,循环过程中,泥浆中细微砂粒(如石英)含量会逐渐增多

望己成龙 发表于 2021-9-14 08:43:14

阁楼1234 发表于 2021-9-13 20:48
试试盘根密封,盘根需要在盘根盒内。且定时定量给盘根注油润滑。

工况是在几千米的钻井底部,所以有几十兆帕的压力,填料更换是不可能的,只能一次性

望己成龙 发表于 2021-9-14 08:48:19

wlj0202 发表于 2021-9-14 08:19
感觉用第一种保险点,
虽然是一次性的,但能否考虑用后回收利用?!那第一种方案成本也不高了

回收利用基本不可能,只能尽量考虑用偏简单的结构

阁楼1234 发表于 2021-9-14 16:28:19

石油钻井中的顶驱,中心管泥浆就是由壬盘根密封,可以承受35Mpa 压力。

望己成龙 发表于 2021-9-15 08:34:50

阁楼1234 发表于 2021-9-14 16:28
石油钻井中的顶驱,中心管泥浆就是由壬盘根密封,可以承受35Mpa 压力。

谢谢回答,我们考虑一下盘根密封
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