基于有限元的O形橡胶圈密封性能分析.pdf

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1、HvdraulicsPneumatics＆Seals／No．08．2014doi：l0．3969／j．issn．1008-0813．2014．08．011基于有限元的O形橡胶圈密封性能分析秦亚军(宜昌测试技术研究所，湖北宜昌443003)摘要：该文首先简要介绍了密封圈工作过程对密封性能的几个影响因素。随后以水下用高压舱的0形橡胶圈密封(以下简称0形圈)过程为分析实例，采用ansys建立密封截面的工作模形，其中0形圈采用超弹性体单元hyper56模拟，密封舱体端面采用刚性单元模拟。通过改变密封截面的参数和介质压力。计算出了不同参数下的仿真结果。最后分析

2、仿真结果总结了几个密封影响因素对密封性能的影响机理．提出如何提高O形圈密封性能的改进方向。关键词：橡胶密封；超弹性体；间隙；压缩率中图分类号：TP42文献标识码：A文章编号：1008—0813(2014)08—0031-03SealingPerformanceAnalysisof0——ringBasedonFiniteElementAnalysisQmYa-jUD,(YichangTestTechniqueInstitution，Yichang443003，China)Abstract：First，itbriefillustratesomeoffac

3、torwhichinfluencesealcapacityofo-ring．Thenitusedao-ringofacabinwhichbearspressureinthewaterasananalysesexample．andestablishthemodelofsealsurfacebyuseAnsys．Amongthem0一ringmodelisimitatebyhyper56unitandcabinisridunit．Accordingtothechangeoftheparameterofsealsurfaceandpressureonthe

4、cabin，itcalculationtheimitateresultunderthediverseparameteres．Itanalysisthesimulateresuhesatlast，andsummaryhowinfluencefactoreffecttheo—ringworkprocess．Putforwardthetargethowtoimprove0一ringsealcapacity．Keywords：rubberseal；superflexibility；gap；compressionratio0引言但是O形圈在密封槽内的变形十分复

5、杂．分析求解密封界面密封压力分布及大小非常困难．凭借经验随着现代科技的发展．O形橡胶圈密封作为一种设计的可靠性往往不高．一旦密封失效会造成巨大损结构简单而且紧凑的自紧式密封，在中、高压密封领域失虽然利用高压釜压力实验能对0形圈的密封性能有着广泛使用。进行验证．但需要制造试验样品。另外无法得到密封圈的变形情况和接触应力的分布情况．无法确定使用状收稿目期：2013—11-04态是否处于临界或者还有较大裕度．所以借助有限元作者简介：秦亚军(1986一)，男，甘肃庆阳人，工程师，硕士，研究方向为海洋设备。仿真工具分析求解密封圈的密封工作状态．研究O形-—-+

6、一一—一一—一一—-+一(4)新颖的仿蝶形结构设计。能使装配时在相同的参考文献螺栓预紧力下，阀杆行程力矩最小。在压盖的预紧力作[1】李象远．柔性石墨密封【J]．润滑与密封，1985，(5)：48—54．用下。填料组产生N形拧变．使填料函内壁与阀杆同石【2】杨书益，等．组合式密封填料的性能研究应用[J]．流体机械，墨填料的交界面得到充分的嵌合．径向有效密封接触1989，(1o)：4—9．[3】李中宫．石墨垫片与填料中可溶性氯离子含量测试方法研究面积大幅提高：[JJ．广州化工，2013，(9)：150—152．(5)轴面结构上的凹凸设计。实现了仅需较低螺

7、栓『41李湘洲，刑俊清．我国柔性石墨密封材料的现状与发展趋势扭矩的低预紧载荷(LS)下，就能够实现低泄漏(LE)的[J]．新型炭材料，1994，(4)．目标：【5】NB／T20010．14—2010，压水堆电厂阀门第l4部分：柔性石墨(6)弹性蝶形截面设计的填料．完全适合核电厂阀技术条件『S1．门的应用，在核电运行中适用于冷却水、蒸汽、硼酸、空[6】API／622—2006，防逸散过程阀门填料型式试验[S】．气、氮气、除盐水等介质的密封，它有着很好的耐高温、[7】JB／T7760—2008，阀门填料密封试验规范【S】．低蠕变和自润滑等性能，其在温度振

8、荡时无体积变化[8】JB／T6370—1992，柔性石墨填料环物理机械性能测试方法【S】．31液压气动与密封