機(jī)械密封端面應(yīng)力數(shù)值分析研究.pdf

1、接觸式機(jī)械密封是機(jī)械密封中常見的類型,但在實(shí)際使用過程中,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)接觸式機(jī)械密封的密封環(huán)端面磨損不均勻,一些靠內(nèi)徑處磨損較大,另一些靠外徑處磨損較大,甚至由于熱應(yīng)力產(chǎn)生熱裂,最終導(dǎo)致泄漏量加大甚至出現(xiàn)不安全工況。這些現(xiàn)象主要原因是由于作用于密封環(huán)上的溫度分布不均勻或受力分布不均勻所產(chǎn)生的。
　　 本文針對實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生的這些情況,基于有限元軟件,對機(jī)械密封的機(jī)械變形和溫度變形進(jìn)行了模擬。首先,利用密封結(jié)構(gòu)的對稱性建立有限元模型

2、,分別對動環(huán)和靜環(huán)受力產(chǎn)生的變形和由摩擦熱引起的溫度場進(jìn)行了模擬。但是,考慮到在實(shí)際使用中,力對結(jié)構(gòu)的和熱對結(jié)構(gòu)的影響同時存在,所以對以上求的結(jié)果進(jìn)行了耦合,最終得出接近實(shí)際情況的變形量。同時,我們模擬不同轉(zhuǎn)速下的溫度場和耦合場的變形量,得出轉(zhuǎn)速對端面溫度和端面變形的影響。
　　 最后,利用中國石油大學(xué)機(jī)械密封實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)設(shè)備對以上結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過實(shí)驗(yàn),對比了模擬泄漏量和實(shí)際泄漏量的大小。試驗(yàn)結(jié)果表明,本文模擬結(jié)果基本正