耐压门C形密封圈大间隙密封性能分析与结构优化

发布时间：2024-04-12 06:05

　　采用有限元分析对耐压门C形密封圈密封结构进行计算分析和截面尺寸优化,计算校核典型算例下的密封性能,分析C形密封圈截面尺寸参数对其大间隙工况下密封性能的影响。结果表明:典型算例中C形密封圈结构在流体载荷增加的情况下,接触应力峰值也随之增加,并始终大于流体载荷,能够保证密封性能;大间隙密封工况下,C形密封圈截面开口半径、开口间隙和削斜高度对其密封能力影响显著。根据分析结果,优化了密封圈截面尺寸参数,优化后的密封结构在预紧压缩和大间隙工况下的密封性能均优于原始密封结构。

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【部分图文】：

图1耐压门密封结构截面几何参数示意

耐压门密封结构由C形密封圈、密封槽和密封盖板组成,密封结构截面主要几何参数如图1所示。密封圈截面几何参数如下:开口半径r=3.5mm,开口高度b=9.0mm,高度c=14.0mm,开口间隙d=3.5mm,宽度B=20mm,e=15mm,削斜高度f=2.0mm。根据耐....

图2C形密封结构有限元模型

因此,有限元计算时将3D问题简化为平面应变问题进行分析,采用2D轴对称模型,建立其有限元模型如图2所示。1.2材料参数

图3流体载荷加载示意

计算载荷分为两步,第一步为预压,即约束上部的密封槽,对下部的密封盖板施加位移载荷至指定位移处,计算初始压缩条件下密封圈内部的应力分布以及密封圈与密封盖板间的接触应力。第二步是在预压后,对密封圈一侧及内部C形腔施加均布压力,模拟一侧有流体压力(2.0MPa),如图3所示。计算在一....

图4密封圈内部应力分布

在预紧压缩载荷作用下,密封圈内部的应力分布如图4(a)所示。最大应力分布在内部C形腔两侧,最大应力值为2.98MPa。接触应力分布如图5(a)所示。可见在预紧压缩工况时接触应力较小,峰值为1.33MPa。右下接触面的接触应力分布如图6(a)所示。密封圈内部的剪切应力如图7(a....

本文编号：3951778