化工进展ChemicalIndustryandEngineeringProgress2023年第42卷第3期高速动压机械密封静环辅助O形圈密封和微动补偿性能分析黄柏淇，李双喜，闫欣欣，古彦飞，刘兴华，宋子锋（北京化工大学机电工程学院，北京100029）摘要：动压机械密封静环需要具备轴向滑移、角向摆动的能力，其中的O形圈在滑移界面起密封和补偿作用，其设计的优劣对密封的稳定运转至关重要。为此本文建立微动补偿结构的有限元模型，分别分析了O形圈整体槽和分体槽两种典型补偿结构在平滑微动补偿工况和受振动干扰微动补偿工况下预压缩量、介质压力以及线径大小对O形圈密封性能及补偿特性的影响，并进行了试验验证。分析结果表明：影响静环补偿性能最主要的因素是O形圈压缩量和界面摩擦系数；分体槽补偿结构在补偿过程具有更好的追随性，更适用于高速、强振动工况，表现为具有更小的摩擦力且波动程度小。通过试验验证了分析结果，得到了O形圈优化补偿结构参数，在动压机械密封启动阶段，O形圈摩擦力最大，减小压缩量、改善补偿界面润滑状态可以有效降低摩擦力的波动量提高补偿性能，其中良好的润滑能有效降低摩擦力波动量20%以上。研究结果为高速动压机械密封微动补偿结构设计提供了参考。关键词：动压机械密封；静环；O形辅助密封圈；密封性能；微动补偿中图分类号：TH117.1文献标志码：A文章编号：1000-6613（2023）03-1206-11PerformanceanalysisofstatorsecondaryO-ringsealandcompensationformicro-motionofhigh-speeddynamicpressuremechanicalsealHUANGBaiqi，LIShuangxi，YANXinxin，GUYanfei，LIUXinghua，SONGZifeng(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)Abstract:Thedynamicpressuremechanicalsealstatorneedstheabilityofaxialslidingandangularswing.TheO-ringintheslidinginterfaceplaystheroleofsealingandcompensation.Thequalityofitsdesignisveryimportanttothestableoperationoftheseal.Therefore,thefiniteelementmodelofthefrettingcompensationstructurewasestablished,andthepre-compressionamountofthetwotypicalcompensationstructuresoftheO-ringintegralgrooveandthesplitgrooveinthesmoothmicrocompensationconditionandthevibrationdisturbancemicrocompensationconditionwereanalyzedrespectively.Theeffectsofmediumpressureandwirediameteronthesealingperformanceandcompens...
