软填料密封作为掘进机切割臂密封的主要密封结构,其密封性能及工作能力的好坏直接影响掘进机的工作效率,良好的软填料密封结构及性能是确保掘进机正常工作的前提,因此改进切割臂软填料密封结构、改善软填料密封性能、提高软填料密封寿命是论文研究的主要内容。　　论文首先介绍了国内外软填料密封结构的研究现状以及新型软填料密封的发展及应用,结合掘进机切割臂常处于深冷、高粉尘、强腐蚀性等工作环境及工作中常出现切割臂内部高压流体外泄、喷雾压力不够及外部粉尘易进入内部等导致其工作失效的原因,确定了掘进机切割臂用软填料密封结构为满足切割臂正常工作而应达到的性能要求,最终得出了论文研究的主要内容、目的及意义。　　软填料密封机理研究对其应用结构的工作状态至关重要,研究软填料密封的类型、结构及工作原理,研究传统软填料密封结构的力学特性,得出其内部密封流体泄漏途径和泄漏过程及填料沿轴向所受侧向压力分布与密封流体沿轴向压力分布的变化特性与变化趋势。结合掘进机切割臂用软填料密封结构的工作状态及其填料材质选择,总结出影响掘进机切割臂用软填料密封结构摩擦消耗大、泄漏量大等问题的原因及解决问题的技术思路。　　建立掘进机切割臂用软填料密封结构中填料所受压力分布、结构摩擦功耗及泄漏量等参数的数学模型并加以研究。设计改进后填料密封结构并同样进行参数建模。通过对改进前、后密封结构软填料的压力分布、摩擦功耗及泄漏量的对比分析,得出密封结构中被密封介质压力与密封填料的侧向压力沿底部介质侧至压盖侧的分布趋势。　　为了验证理论分析结果的正确性及改进后密封结构的合理性,建立改进前、后密封结构三维模型,并按结构非线性接触有限元分析法对结构应力分布与填料变形值进行求解。建立实验环境,通过力平衡原理对改进前、后密封结构的摩擦力矩、泄漏量进行现场实验。