润滑与密封

作者：陈力，唐铖，陕华平，张建国，金屿，郭飞

单位：国家电网有限公司直流技术中心,,清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,,国家电网有限公司直流技术中心,,国网宁夏电力有限公司电力科学研究院,,清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,,清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,

关键词：微动往复密封;组合密封圈;微动频率;流体压力;泄漏量

基金：国家电网有限公司科技项目 （5500-202449135A-1-1-ZN）

为解决组合密封圈在微小往复运动状态下易发生泄漏的工程难题，通过模拟其在实际工况中的密封接触行 为，建立组合密封圈的有限元仿真模型，开展微动往复密封特性研究。模型考虑密封圈材料非线性、接触边界及流体 压力耦合作用，分析不同微动频率与不同介质压力下组合密封圈的应力应变响应及其对密封性能的影响规律。研究结 果表明，介质压力变化对密封接触状态具有显著影响。当流体压力处于 5~30 MPa 范围内时，随着压力升高，塑料耐磨 圈靠近流体一侧因压力作用逐渐产生抬起效应，导致其与配合面间的接触宽度减小；而当流体压力进一步增至 30 MPa 至 70 MPa 区间时，塑料耐磨圈与橡胶密封圈整体被明显压缩，变形加剧，接触宽度转而逐渐增大，反映出密封界面受 力机制的阶段性变化。在不同微动频率条件下，组合密封圈的泄漏量随流体压力上升呈现基本一致的变化趋势，验证 了压力为主导影响因素之一；同时，在同一微动频率下，低压阶段的泄漏量显著高于高压工况，说明低压环境下密封 界面更易因微动产生瞬时不贴合，从而引发泄漏。研究结果揭示了组合密封圈在微动过程中接触宽度的压力依赖特性 及泄漏规律，为改善其在中低压微动工况下的密封性能提供了参考。

来源：2026年第2期

《润滑与密封》期刊编辑部

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