齒形組合墊在實際工況下由4個因素所引起的環(huán)向應力,可以看出,殘余應力和內壓引起的力在總的環(huán)向應力中起主要作用,而溫度應力在近內徑側減緩了總的環(huán)向應力,近外徑側則相反。
其中柔性石墨使組合墊具有較好的壓縮回彈性能,金屬骨架為承受高壓提供了基礎,而金屬齒尖形成了多條線密封,提高了密封比壓,使之在極端條件下也具有優(yōu)異的密封性能通過對上述各力的分析可知,對組合墊有實際作用的力主要有:螺栓預緊力、溫度應力、殘余應力及內壓引起的應力。如前所述,引起應力腐蝕開裂的應力為正的拉應力,故對四者在環(huán)向的應力進行分析。
齒形組合墊的主體為金屬齒形骨架和柔性石墨,兩者之間覆有一層膠黏劑。
組合墊的密封功能主要由O形環(huán)實現(xiàn),波齒結構便于安裝定位,并兼有輔助密封和防止O形環(huán)被壓潰的作用。
組合墊受力時,O形環(huán)首先承壓變形后形成初始密封,在O形環(huán)起到密封作用后,由波齒復合結構承壓,波齒部分表面覆蓋石墨層考慮加工方便及降低成本,O形環(huán)參考采用標準件,選用內側開孔型。新型組合墊波齒部分可采用非標準件處理,其結構尺寸可根據(jù)要求及參考相關標準來確定。
組合墊對0形環(huán)壁厚分別B為0.25mm、0.5mm、0.8r'nm尺寸的組合骨架進行數(shù)值模擬由圖中可以知道,壁厚較小的O形環(huán)變形較大,壓縮回彈性較好,適合壓力波動的工況,但其*大應力也較大,易屈服。組合墊壁厚較大的O形環(huán)雖然*大應力較小,但其壓縮性較差,不利于密封。綜合比較之后,選擇0.5mm作為新型組合墊中O形環(huán)的壁厚尺
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