锥形结构对锥孔组合型机械密封端面变形及密封性能的影响

• 作者: 程香平 张友亮 康林萍
• 来源期刊: 北京化工大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 机械密封 菱形孔 密封性能 锥面 力变形
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 机电工程和信息科学
• 页码范围: 95-102
• 页数: 8页
• 分类号: TU831.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2021.01.013

摘要

考虑密封系统各组件间接触受力及封闭流体与端面间的力作用,提出锥/孔组合型动压机械密封,构建端面密封流/固耦合理论模型,并将相应的有限元软件与计算机语言编程相结合,通过迭代计算获得端面膜压场及其变形情况,探究端面锥度和锥面宽度比在低、高压工况下对密封性能的影响规律.结果表明:随锥度φ的增大,高压区缩小,低压区扩张,孔区内液体所形成的压力峰值越来越陡峭,使得静圆环端面上产生周期性波式变形和倾斜锥度变形,变形情况与膜压场的形状相类似;动圆环端面锥度变形比较明显,波式变形不明显,且随φ的增大,锥度变形也越来越大.无论是对于较低速、低压或是较高速、高压状态下的机械密封,当端面特征几何结构参数选取为锥度φ=0.8～1.6、锥面宽度比γ =0.8～1时,机械密封均可获得优良的综合性能.