机床与液压

作者：王峰，王国志，江海，朱相林，刘书玮

单位：西南交通大学机械工程学院；西南交通大学机械工程学院；西南交通大学机械工程学院；西南交通大学机械工程学院；西南交通大学机械工程学院

关键词：分形理论;多孔介质;球阀密封;泄漏量

基金：工信部创新专项(2023GXB01-02-003)

泄漏是液压阀密封失效的主要形式之一。针对深海采油树高压高水基先导球阀泄漏问题，引入分形理论和多孔介质输送理论，并基于微凸体接触模型和密封截面泄漏通道分布规律，建立球阀微观接触泄漏预测模型。通过数值计算分析密封面表面形貌、密封宽度、力差和压差对泄漏量的影响规律。结果表明：力差对泄漏量的影响不明显；压差、密封面粗糙度和密封宽度对泄漏量的影响较大；减小密封面粗糙度能有效减少泄漏量，但当粗糙度小于0.1 μm时，其对泄漏量降低效果不显著；密封宽度增大泄漏量减小，但当密封宽度大于0.04 mm时，其对泄漏量的降低效果不显著；实际使用时应综合考虑制造成本、密封面粗糙度和密封宽度等因素，密封面粗糙度小于0.3 μm、密封宽度大于0.04 mm，可满足深海采油树先导球阀泄漏量小于0.2 mL/min的密封要求。

来源：2025年第15期

《机床与液压》期刊编辑部

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