機械密封端面應力數值分析研究.pdf

1、接觸式機械密封是機械密封中常見的類型,但在實際使用過程中,經常會發(fā)現接觸式機械密封的密封環(huán)端面磨損不均勻,一些靠內徑處磨損較大,另一些靠外徑處磨損較大,甚至由于熱應力產生熱裂,最終導致泄漏量加大甚至出現不安全工況。這些現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生的。
　　 本文針對實際生產中產生的這些情況,基于有限元軟件,對機械密封的機械變形和溫度變形進行了模擬。首先,利用密封結構的對稱性建立有限元模型

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