润滑与密封

作者：胡康，姚炳洋，邵春雷，周剑锋，孔靖，张云浩

单位：南京工业大学机械与动力工程学院,,南京工业大学机械与动力工程学院,,南京工业大学机械与动力工程学院,,南京工业大学机械与动力工程学院,,南京工业大学机械与动力工程学院,,南京工业大学机械与动力工程学院,

关键词：螺栓法兰连接系统;加载方式;垫片应力;泄漏率预测;预紧效果

基金：国家重点研发计划项目（2020YFB2008000）；江苏省研究生科研与实践创新计划项目（院级）（JXSS-008）

垫片是螺栓法兰连接系统中的关键密封元件，在实验室对其进行泄漏率测量时，多采用刚性法兰通过试验机进行均匀加载，而忽略了生产实际中螺栓加载方式对泄漏率的影响。采用数值模拟方法研究实际操作常用的交叉加载、顺次加载和ASME PCC-1-2013标准中传统星形加载方式对垫片应力的影响，并将这3种加载方式与均匀加载方式进行比较。结果表明：3种加载方式都存在着螺栓预紧载荷不均匀的情况，但相比之下传统星形加载方式的预紧效果最佳，最接近均匀加载时的预紧效果；在相同载荷下，不同加载方式所得垫片上的应力不同。考虑垫片应力分布的不均匀性，对现有泄漏率预测公式进行了修正，并通过试验对修正后的公式进行验证。结果表明：修正后的公式所预测的泄漏率与试验结果更为接近。研究工作对提高螺栓法兰连接系统泄漏率预测的准确性具有重要意义。

来源：2023年第12期

《润滑与密封》期刊编辑部

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