PEEK旋转密封环密封性能仿真和试验研究

为研究低刚度胀圈型旋转密封环的接触状态和密封性能,以聚醚醚酮(PEEK)材料的无槽环和V形槽环两种密封环为研究对象,基于COMSOL有限元软件建立了旋转密封流固耦合模型,对密封状态进行了模拟分析,并在试验台上测试了密封环的摩擦转矩和漏率.仿真结果表明:在载荷作用下,密封环的变形显著影响密封面接触压力和流体压力分布.试验结果表明:由于槽区流体的静压承载作用,V形槽环的摩擦转矩比无槽环小40%左右,但由于端面开槽减小了局部径向密封宽度,V形槽环漏率比无槽环大10%左右.另外,两种环的摩擦转矩随转速增加均没有下降趋势,说明在试验条件下密封面动压减摩效果不显著.研究结果有助于进一步认识胀圈型旋转密封环的密封机理,指导新型密封环的设计.