压力补偿器密封件的有限元分析及实验研究

摘要

活塞式压力补偿器通常采用O型圈密封方式,增加其密封可靠性的同时,往往带来的就是启动摩擦力的显著增加,从而导致放热量的增加、O型圈的磨损、爬行现象等不利结果,这给补偿器密封件的设计带来了困难.为了合理地解决这一矛盾,以有限元法为分析手段,通过对压力补偿器的O型圈建立有限元模型,仿真分析了O型圈截面直径、压缩率这两个最重要的参数对压力补偿器密封性及启动摩擦力的影响,得出结论采用较小的O型圈截面直径,较大的压缩率可以很好地保证在密封可靠的同时,保证相对较小的启动摩擦力,从而达到了优化设计的目的.通过实验验证了仿真的正确性,利用该结论设计的气密采水器的压力补偿器,在海上试验获得成功应用,进一步证明了该设计方法的正确性.