为提高深海极端环境中Y形圈的密封性能,采用有限元仿真分析Y形圈往复运动中接触应力和剪切应力的特征,通过正交试验分析Y形圈的根部倒角、唇底深度、唇间夹角、唇底圆角半径、唇边长度5个截面参数对其最大接触应力和最大等效应力的影响规律。结果表明:Y形圈根部倒角对密封影响最大,唇底深度、唇间夹角和唇底圆角半径对密封性能的影响次之,三者的影响程度基本相当,唇间夹角对密封影响最小。提出一种优化的Y形圈结构,研究表明,其最大接触应力提高3.99%、最大等效应力降低20.50%;当从海面到下潜到深海5 km的过程中,Y形圈最大接触应力、最大等效应力优于优化前,二者增幅都小于5%。相关研究有效提高了Y形圈在深海环境中的密封性能和可靠性,具有工程应用指导意义。

深海高压模拟舱为深海装备检测而研制，最大工作直径1500mm,可模拟3500m深海高压环境，检验水下设备在高压下的强度和密封性能，用于质量检验和产品研发。高压模拟舱按照疲劳容器设计，采用“O型圈径向密封＋分瓣式卡箍”结构，能够实现快速启闭。试验表明，文中研制的高压模拟舱密封可靠、操作性能良好，可为其它各类高压模拟舱的设计提供一定的设计依据。