考虑温度影响的非对称蓄能弹簧密封圈密封性能研究

针对一类非对称蓄能弹簧密封圈,利用有限元方法分析不同温度下密封圈圈长、内外唇长差值和竖向间隙对密封性能的影响,并结合正交试验法对密封圈结构进行优化设计。研究结果表明:随着温度的升高,线接触压力和有效密封长度逐渐增加,峰值接触压力逐渐降低;随着圈长的增加,线接触压力单调增加,有效密封长度单调减小,而峰值接触压力表现出先增加后减小的非线性变化趋势;随着内外唇长差值的增加,线接触压力、有效密封长度和峰值接触压力均存在极值点;在给定温度下,主要设计参数对线接触压力和有效密封长度的影响程度依次为密封圈圈长、内外唇长差值和竖向间隙,对峰值接触压力的影响最为显著的设计参数是内外唇长差值,其次是竖向间隙。

聚四氟乙烯材料属性对蓄能弹簧密封圈的影响

蓄能弹簧密封圈是单点系泊液滑环的关键部件,直接影响液滑环的工作性能。采用有限元分析方法,研究了单点系泊液滑环蓄能弹簧密封圈的聚四氟乙烯材料属性变化对密封性能的影响。仿真结果表明,随着介质温度的升高,背压环材料的改变对密封性能的影响较小,密封套圈材料的软化对密封性能影响较为明显,峰值接触压力下降较大,有效密封长度也会降低,线接触压力会随材料软化接触长度增大而升高,显著增加摩擦阻力矩。密封套圈材料的高温性能对密封性能和摩擦力的影响都非常明显,应注重提高密封套圈材料的耐高温性能。