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机械密封环不开槽、以及分别在静环和静环座开槽三种情况的对比

浏览:30    日期:2018-06-11

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    为分析机械密封环开槽对机械密封性能的影响,通过对机械密封环的结合面不开槽、以及分别在静环和静环座开槽三种情况进行有限元分析,查看运转工况下的应力场、结合面接触压力、密封端面轴向变形、温度场分布。根据对密封性能的影响,确定合理的开槽情况。通过分析发现,开槽比不开槽的密封性能好,在静环座开槽的密封性能最好。

  机械密封是一种旋转机械的轴封装置,由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点,所以机械密封是目前旋转设备最主要的密封方式,广泛用于矿山机械、化工、石油等行业。机械密封环的变形容易引起泄漏失效,这是机械密封的主要失效形式之一。密封环与环座的配合压力中心与密封环的截面中心不重合,致使密封环受力不均,环座的根部应力大,这都是引起密封环变形的主要原因。因此,只要尽量缩小压力中心和截面中心的距离,或者只要减小环座的根部应力,就基本上能消除变形现象。在环座内侧开槽[1],使配合接触面对称地沿环的断面中心x—x 轴对称分布,让配合压力集合中心与环的断面中心重合。在环座内侧切槽可以使环与环座的配合压力中心与环截面中心重合,达到受力均匀的目的,同时可以消除根部应力的集中。这样,当温度变化时,环的平面度受温度的影响就很小。本文利用ANSYS软件对不开槽如图1,在静环开槽如图2 和在静环座开槽图3 进行有限元分析,通过比较三者的优缺点,说明开槽以及在环上和在环座上开槽对密封性能的影响,从而确定是否开槽,以及选择合适的开槽方式。

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