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摘要
为研究一种适用于超高压石油井安全阀用密封圈，本文设计了一种适用于做往复运动的弹簧蓄能密封圈结构方案，并分析了密封圈唇口结构对密封性能的影响规律。通过构建V型等效弹簧建立二维轴对称模型，借助ABAQUS有限元仿真软件分析了不同唇口结构的接触应力状态，以泄漏量为指标，评价单唇和双唇在介质压力35 MPa、70 MPa、105 MPa和相对运动速度4-8 mm/s下的密封性能。并在双唇口结构优化的基础上，分析了唇口角度和唇口间距分别对密封性能的影响规律。结果表明：在70MPa介质压力以下，单/双唇结构的密封性能随介质压力变化的趋势相同，随着介质压力逐渐升高，双唇结构的优势逐渐明显，双唇优化后，唇口角度和唇口间距仅对唇口局部接触压力分布有影响，对密封性能的影响十分有限；相对运动速度对两种结构的密封性能影响具有相同的规律；双唇结构密封性能整体比单唇结构提高约25%。
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单位中国石油大学（华东）; 清华大学; 机电工程学院
