异形结构弹性金属密封环力学特性数值研究

• 作者: 杜宸宇 孙丹 赵磊 赵欢 张国臣
• 来源期刊: 润滑与密封
• 关键词: 弹性金属密封环 变形特性 轴向刚度 回弹性能
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 技术探讨|Technical Analysis
• 页码范围: 114-120,127
• 页数: 8页
• 分类号: TH136
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0254-0150.2021.07.017

摘要

为对比不同结构弹性金属密封环的力学特性,建立弹性金属密封环力学特性数值模型,在验证数值模型准确性的基础上,对比分析O形、C形、U形和W形4种结构密封环的变形特性、轴向刚度和回弹性能,并分析进出口压差、温度和结构形式对轴向刚度的影响.研究结果表明:在压缩复位工况下,U形和W形环具有良好的回弹性能,C形环的回弹性能适中,而O形环的回弹性能较差;在高温高压工况下,弹性金属密封环轴向刚度随着温度的增加而减小,进出口压差对弹性金属密封环轴向刚度的影响不大,4种结构密封环的轴向刚度由大至小依次为O形、C形、W形和U形;在相同压缩量条件下,高温高压工况相比于压缩复位工况,弹性金属密封环的最大应力值更小,但应力值超过屈服强度的区域更大,结构更容易失效.通过对比4种结构密封环发现,O形环适用于高载荷低回弹的工况,U形和W形环适用于低载荷高回弹的工况,而C形环的性能适中.