润滑与密封

作者：杜宸宇，孙 丹，赵 磊，赵 欢，张国臣

单位：沈阳航空航天大学航空发动机学院，辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室,,沈阳航空航天大学航空发动机学院，辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室,,北京动力机械研究所,,沈阳航空航天大学航空发动机学院，辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室,,沈阳航空航天大学航空发动机学院，辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室,

关键词：弹性金属密封环;变形特性;轴向刚度;回弹性能

基金：国家自然科学基金项目（51675351）；中国博士后科学基金项目（2018M633572）；辽宁省自然科学基金项目（2019-ZD-023）

为对比不同结构弹性金属密封环的力学特性，建立弹性金属密封环力学特性数值模型，在验证数值模型准确性的基础上，对比分析O形、C形、U形和W形4种结构密封环的变形特性、轴向刚度和回弹性能，并分析进出口压差、温度和结构形式对轴向刚度的影响。研究结果表明：在压缩复位工况下，U形和W形环具有良好的回弹性能，C形环的回弹性能适中，而O形环的回弹性能较差；在高温高压工况下，弹性金属密封环轴向刚度随着温度的增加而减小，进出口压差对弹性金属密封环轴向刚度的影响不大，4种结构密封环的轴向刚度由大至小依次为O形、C形、W形和U形；在相同压缩量条件下，高温高压工况相比于压缩复位工况，弹性金属密封环的最大应力值更小，但应力值超过屈服强度的区域更大，结构更容易失效。通过对比4种结构密封环发现，O形环适用于高载荷低回弹的工况，U形和W形环适用于低载荷高回弹的工况，而C形环的性能适中。

来源：2021年第7期

《润滑与密封》期刊编辑部

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