过盈配合连接对核主泵机械密封性能影响的ANSYS分析*

doi:10.3901/JME.2017.05.153

机械工程学报 ›› 2017, Vol. 53 ›› Issue (5): 153-159.doi: 10.3901/JME.2017.05.153

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过盈配合连接对核主泵机械密封性能影响的ANSYS分析^*

王悦昶, 刘莹, 黄伟峰, 高志, 王玉明

清华大学摩擦学国家重点实验室北京 100084

出版日期:2017-03-05 发布日期:2017-03-05
作者简介:
王悦昶，男，1993年出生。主要研究方向为流体密封技术。
E-mail：wangyuec14@mails.tsinghua.edu.cn
刘莹(通信作者)，女，1965年出生，博士，副教授。主要研究方向为机械设计及理论、流体密封技术。
E-mail： liuying@mail.tsinghua.edu.cn
基金资助:
* 国家重点基础研究发展计划(973计划，2009CB724304，2015CB057303)和国家自然科学基金(51275268)资助项目; 20160308收到初稿，20160725收到修改稿;

ANSYS Interference Fit Analysis of Mechanical Seals in
Reactor Coolant Pumps

WANG Yuechang, LIU Ying, HUANG Weifeng, GAO Zhi, WANG Yuming

State Key Laboratory of Tribology， Tsinghua University， Beijing 100084

Online:2017-03-05 Published:2017-03-05

摘要/Abstract

摘要：

以实际工程应用的某核主泵机械密封动、静环组件为例，建立了考虑组件之间真实过盈配合连接结构的ANSYS仿真模型，获得了工作状态下机械密封动、静环端面变形量及泄漏量，该泄漏量更加接近工程设计泄漏量值。通过与未考虑过盈配合关系获得的机械密封泄漏量进行比较，指出过盈配合在机械结构组件变形分析中的必要性，且是仿真分析中需要重点关注的问题。同时，阐释了应用ANSYS进行过盈配合组件受力与变形分析时的基本思路和具体方法。

关键词: ANSYS, 过盈配合, 接触分析, 机械密封

Abstract:

Based on a mechanical seal which is already used in reactor coolant pumps (RCP), an interference fit simulation model is established by ANSYS. End face deformation of the stator/rotor seal ring is calculated. As a result, the mechanical seal’s leakage is available, which is close to the specific operation value. The comparison results between leakages which are calculated by model include interference fit or not illustrated that interference fit has significant influence on structural analysis and should be paid more attention on it. Using this example, the idea and method of ANSYS interference fit analysis is demonstrated.

Key words: ANSYS, contact analysis, Interference fit, mechanical seals

王悦昶, 刘莹, 黄伟峰, 高志, 王玉明. 过盈配合连接对核主泵机械密封性能影响的ANSYS分析^*[J]. 机械工程学报, 2017, 53(5): 153-159.

WANG Yuechang, LIU Ying, HUANG Weifeng, GAO Zhi, WANG Yuming. ANSYS Interference Fit Analysis of Mechanical Seals in
Reactor Coolant Pumps[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2017, 53(5): 153-159.

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