简介：摘要单金属密封作为井下动力工具中常用的旋转动密封，具有结构简单、占用空间小、抗冲击振动能力强、转速高、寿命长等特点，能够适应高温高压、地质条件复杂以及恶劣自然环境，因而广泛应用于石油天然气、矿山开采中。在井下高温、高压以及高转速的恶劣工况下，井下工具中的密封不可避免的会出现密封失效，密封环在受到力与热载荷的作用下，密封端面产生变形锥度，是导致密封失效的主要原因之一，由于单金属密封结构较为特殊，不仅会受到〇型橡胶圈、支撑橡胶环的弹性力，还会受到内侧高压润滑油与外侧钻井泥浆的压力载荷，密封环会产生一定的力变形，同时，单金属密封在工作时，密封端面处于压紧贴合状态，动静环之间相对转动，在力载荷作用下，密封端面接触压力分布不均导致密封端面的温度分布不均，使得密封环内部产生热应力，引起密封端面产生热变形。而在实际工况中，密封端面在力、热载荷共同作用下，导致密封环发生热力耦合变形，引起密封环端面的液膜压力分布、厚度、流速等参数发生变化％导致密封端面泄漏量变化，使得密封失效。因此，开展单金属密封在高温高压工况下的力变形、热变形以及热力耦合变形的研宄，计算变形状态下密封端面性能参数以及优化密封结构参数对改善单金属密封性能具有重要意义。
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