力载荷下分瓣式碳环密封结构变形研究

为探究力载荷下分瓣式碳环密封结构参数对密封面径向变形的影响规律，采用数值计算求解压力控制雷诺方程，获得气膜压力，再结合有限元分析软件进行流固热耦合仿真模拟，探究特定工况下不同结构参数对碳环变形的影响，分析主密封面径向变形特性。研究表明：力变形中，防转销的安装位置对碳环径向变形量影响最大，选取恰当的安装位置可减小径向变形量；外部凸结构不均匀且圆心角比例较大时，径向变形量较小；两侧搭接口比例越大时径向变形量越小；拉紧弹簧和压紧弹簧的选取对碳环径向变形量影响较小；弹簧压力越大时径向变形量越小，但弹簧压力过大时，容易导致碳环磨损加剧、断裂甚至密封失效，应参考实际工况选择适当弹簧压力。研究结果为分瓣式碳环密封的结构优化设计提供参考。