润滑与密封

作者：张青雷，朱洪秀

单位：上海海事大学物流工程学院,,上海海事大学物流工程学院,

关键词：VD形密封圈;密封性能;盾构机;接触压力;本构模型

基金：国家自然科学基金项目（51875332）；上海市工业强基专项（GYQJ-2019-1-37）

为研究盾构机主驱动密封圈压缩量以及正反面润滑油脂载荷对密封圈密封性能的影响，通过 ANSYS 有限元软件研究在不同压缩量和密封圈不同正反面加载压力下，丁腈橡胶（NBR）材料的VD形密封圈的密封性能。结果表明:在压缩量3~7 mm区间，随着压缩量的增加，密封圈接触面的最大von Mises应力先不断增加后逐渐趋于稳定，而最大接触压力不断下降；当压差保持一致时，随着密封圈正反面的压力升高，该VD形密封圈接触面最大压力也保持相近幅值的上升；当密封圈正反面压力变化时，该密封圈结构保证了接触压力的裕度，从而保证了密封结构密封效果的稳定性。通过曲面响应法，对设计的一种带反面支撑结构的VD形密封圈进行优化，得出在压缩量7 mm,密封圈正反面压力0.9-0.6 MPa时，其密封效果最好时出现在支撑角度为9.345 3°，支撑长度为59.499 mm时，优化后VD形密封圈最大接触压力提高了16%~25%。

来源：2023年第3期

《润滑与密封》期刊编辑部

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