林海江,林海波,刘皓昱

针对大功率工程钻机传统有水封密封结构易失效、维护成本高的问题，本文以无水封机械密封为研究对象，结合非对称复杂截面密封型材特性，探究金属流动规律，分析原有结构失效机理，明确端面应力不均、金属流动偏移等核心诱因。依托金属塑性成形理论，完成密封型材模具补偿参数推演与密封环结构优化，搭建试验平台对比优化前后关键性能指标。试验表明，优化后端面最大接触应力降低18.2%，稳态泄漏率控制在0.03mL/h以内，连续无故障工作时长提升46.5%，结构适配性显著增强。研究成果可为钻机密封系统无水化改造提供理论支撑，为同类非对称金属密封型材模具设计提供参考。

工程钻机；大功率；无水封；机械密封；结构优化；金属流动规律；模具补偿

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