通过有限元模型,分析O形圈在往复密封中的密封性能和影响其动态密封特性的因素。分析发现,在往复动密封中,O形圈的内应力随时间波动,相比静密封交变应力下更易失效;最大的O形圈主接触面接触应力随速度增加无线性变化;预压缩比和摩擦系数对内行程密封性能影响很大,但对外行程密封性能影响较小。基于此,研究O形圈的动密封特性在石油机械中的应用,研发出优化性能的设计策略。

目前对往复运动的O形密封圈密封特性的研究较少,而O形密封圈用于往复动密封时其工况更恶劣。鉴于此,建立了O形密封圈的有限元模型,分析了其在往复动密封中的密封性能,并对影响其动密封特性的运动速度、介质压力、预压缩率和摩擦因数进行了分析。分析结果表明,在往复动密封中,O形密封圈内部应力随时间变化而产生波动,在交变应力作用下比在静密封中更易失效;O形密封圈主接触面的最大接触应力并不随速度的增大而线性变化;预压缩率与摩擦因数对O形密封圈外行程密封性能影响较小,而对其内行程密封性能影响较大;O形密封圈在外行程中的密封性能优于内行程。