齿形滑环密封圈密封性能分析及结构改进

简介

建立了齿形滑环密封结构数值计算模型,采用有限元方法分析O形密封圈和滑环的接触应力和应力分布,并探讨介质压力、往复速度、摩擦系数和压缩量对密封性能的影响。结果表明,在静密封阶段,O形密封圈横截面内部应力集中在靠近凹槽底部区域,滑环足部与中间接触部位的变形严重。随着压缩量、介质压力的增加,齿形滑环密封圈密封性能和变形增加,摩擦因数对接触应力影响较小。在动密封阶段,接触应力上下波动,接触应力随压缩量、摩擦因数、往复运动速度的变化无明显规律;通过增加介质压力,可有效提高动态密封性能。针对密封圈发生材料疲劳失效的现象,采用将滑环的唇口设计为直径依次增大的半圆弧的改进方案,改进后的密封圈密封性能提高,适合高压工况。