液压缸活塞密封性能的有限元分析

以某油缸的活塞密封为研究对象,运用有限元分析方法,借助ANSYS软件对O形圈和唇形圈进行了有限元分析,并比较了二者综合等效应力分布情况。结果表明:密封圈的应力集中区域为密封圈与缸筒接触以及密封圈挤进间隙且与活塞沟槽(或者挡圈)接触的区域,这两个部位是密封圈的薄弱环节;唇形圈内部的应力分布比O形圈内部的应力分布明显均匀,应力集中现象不明显,从理论上验证了采用唇形圈代替O形圈的密封方式,能够在一定程度上解决由密封失效引起的油缸内泄的设想;用有限元方法研究液压缸密封性能具有直观、快速、可靠的优势,该思路和方法同样适用于其它类型的密封元件。     

活塞密封新结构使油缸不需珩磨

英国 TI Reynolds公司声称,由于采用了一种活塞密封结构,已能用该公司生产的冷拔钢管直接制成油缸,而不需要再进行珩磨。这种活塞密封结构是由三个密封圈组成(详见附图):里层为一O形密封圈,外层为一X形密封圈,在两者之间还装有一U形密封圈(由聚四氟乙烯基的弹性材料制成)。当活塞装入油缸后,X形密封圈被挤压而紧贴于油缸壁上,起到初始的密封作用。当油缸内工作介质的压力升高,O形密封圈产生变形,顶起U形密封圈,使之与缸壁相接触,和X形密封圈同时起到高压密封的作用。据说这种活塞密封结构的密封性能优异,还可适用于油缸活塞两侧为两种不同油液或一侧为油液、另一侧为气体的油缸。此外,还容许活塞作转动或振动,即使在活塞静止时,也至少可承受     

500吨油压机油缸的密封

我厂自制的500吨单臂油压机油缸的静密封是采用O形密封圈。O形圈制造方便、价格便宜、密封圈槽尺寸小,对开槽零件的强度影响小,而且常可安置在零部件的倒角处。如图中所示在油缸1和法兰压盖2,油缸1与支承环3,活塞环4与活塞杆5之间分别安装O形圈6(6~*为装在倒角处O形圈)。油压机的油缸动密封是采用聚氨酯     

SZ-350注塑机注射油缸密封间隙的改进

我厂生产的SZ-350注塑机,注射油缸和预塑部分如图所示。原设计工作压力80～160大气压,使用断面厚度12毫米、胶料硬度(邵尔A型)HS为80～90的Y_x聚氨酯密封圈,油缸与活塞间隙配合为(H8)/(f7)或(H9)/(f8),即配合间隙为0.09～0.18毫米。采用这种配合,整机调试时,工作压力上升至140大气压时,注射活塞严重爬行,活塞与油缸咬合。经分析原因是:①活     

双作用多级液压油缸密封装置的改进

针对双作用多级油缸密封装置在使用过程中存在的划伤、失效、变形等缺陷,在油缸密封装置的滑环两侧设置支撑环,避免了滑环唇边被挤入过油孔划伤破坏,采用双O形密封圈结构并在O形圈的密封槽内设置挡圈,避免了O形密封圈被间隙咬伤和中心活塞杆与相邻缸筒之间严重磨损,从而保证密封可靠,延长油缸在高压环境中的工作寿命。     

工程机械液压缸活塞耐磨密封圈安装工具

<正>1.密封结构工程机械液压缸活塞与缸筒的密封通常采用2道耐磨密封圈和2道0形圈,如图1所示。O形圈安装在活塞环槽底部,耐磨密封圈安装在O形圈上部,O形圈对耐磨密封圈起支撑作用。耐磨密封圈材质为四氟乙烯,具有一定的硬度和耐磨性。这种密封结构密封效果好、使用寿命长。装配耐磨密封圈时需要先对其加热,使其柔软后再将其直径撑大,方可套在活塞上,顺利装入活塞的环槽内。当耐磨密封圈加热撑大后,短时间很难内恢复到原来的直径,因此将活塞装入     

基于ANSYS的O形圈活动量对密封性能影响探究

以某飞机某部位作动筒渗漏和密封圈扭转断裂的故障为切入点,利用有限元分析软件ANSYS建立O形橡胶密封圈(简称O形圈)的二维轴对称模型,对装配阶段和静压阶段下不同配合间隙、沟槽深度、沟槽宽度、圆柱度和偏载对密封性能的影响进行分析。结果表明：在一定范围内,配合间隙、沟槽深度、沟槽宽度对密封性能影响较大,而圆柱度和偏载对密封性能影响较小;在允许的范围内,较小的配合间隙、合适的沟槽深度和宽度能够得到优异的密封性能。该作动筒的O形圈发生渗漏和扭转断裂的原因为密封槽宽度偏大,综合考虑,对密封槽宽度进行改进能够有效提升O形圈的密封性能。     

自调式密封

自调式密封是当液压力增加时,能使装有该密封的活塞对缸体壁的摩擦力不增加的一种新的密封。若采用普通的O形密封圈,则随着液压力的增加O形圈变形增大,对缸体壁的接触压力也增大,使运动副的摩擦阻力随之增大。摩擦阻力过大,不仅造成活塞运动的非线性,而且容易咬损O形圈。本文对自调式密封装置的原理、结构和实验等作些简要介绍。 1 结构和原理自调式密封的结构如图1a所示,O形圈低压侧挡圈的上部为三角形,下部为矩形。当     

介绍一种密封结构

西德迈尔公司生产的KAS250自动焊链机,其活塞与油缸的密封结构如下图所示。它由两个活塞导向环和一个油缸垫组构成。活塞导向环的材料可用聚四氟乙烯盘根,两头剪成斜面,类似铸铁活塞环;油缸垫组由一个O型橡胶密封圈和一个矩型圈组成,矩型圈的材料类似聚四氟乙烯加一些添加剂,安装矩型圈时须先在水中加热变软后再套入。我们认为,此种     

气筒活塞的小革新

我们使用的气筒常因为牛皮碗松而打不进气,使人感到不方便,即便是修完后还觉得往复费力。根据经验,我把牛皮碗换成O形密封圈(见图),再改装一活塞,在活塞底端钻φ3mm的6个出气孔。当活塞上提时,O形密封圈便随活塞底托面上移,空气从筒体上部与活塞周围的间隙和6个孔进入     

密封圈新结构

气动装置的使用性能在很大程度上取决于活动连接密封部件的结构。这里所介绍的密封圈新结构如图1所示,它具有T形截面,工作可靠,使用寿命长,因为它们在工作时产生的摩擦力很小。装配时(图2a),密封圈3沿气缸2的工作直径D具有过盈,而在活塞槽内则具有间隙k=0.2mm和α=0.1mm.与气缸接触的环形表面的圆弦半径r等于环截面高度h的一半。密封圈的工作情况如下:在供给压缩空气时(图2σ),密封圈在变形的同时沿气缸表面滚到用凸缘(圆周半径r_1)与活塞槽壁接触。在空气压力增加时,密封圈沿气缸表面滑动,压向槽壁,然后与活塞一起运动。     

橡胶O型密封圈无压缩量的密封装置

本实用新型属于密封技术领域,目前我公司应用于液压式试验机。我国液压式试验机的工作油缸和活塞普遍采用间隙密封,偶件之间要求配合精度高、间隙小,且摩擦力也很小。这样才能达到国家一级精度标准。如果选用另一种密封技术,即用O型橡胶密封圈进行封油,根据国内外所有资料表明,     

压缩式封隔器洗井活塞密封性能仿真研究

压缩式封隔器通过液压油驱动洗井活塞运动从而完成油层或水层间的隔离,活塞的有效密封是保证封隔器正常工作的前提。通过建立O形密封圈的非线性有限元分析模型,对配合外径为115.7 mm,厚度分别为5.3 mm和3.55 mm的两种O形圈进行了分析,通过密封圈接触面最大接触压力判据,得到两种结构密封圈的临界工作压力为8.4 MPa和7.6 MPa。依据Von Mises应力对密封圈进行仿真校核的结果表明所分析结果是正确的。所得研究成果可对O形密封圈的设计与使用提供理论依据,为提高封隔器的可靠性从而确保油气勘探开发的安全进行提供指导。     

基于有限元分析的O形圈密封高压咬伤问题研究

该文对O形密封圈采用超弹性单元建立了轴对称非线性二维有限元分析模型,利用ANSYS有限元分析软件,采用增强拉格朗日几何非线性和接触非线性算法求解。对液压静态O形橡胶密封圈在不同预压缩量、胶料硬度、介质压力、密封腔间隙等边界条件下,进行O形圈的变形应力-应变分布规律研究,确定导致高压下O形圈间隙咬伤的密封失效准则和失效判据。建立了实现O形圈高压下有效密封的包络区域,并同试验结果对比验证了仿真结果的正确性,为指导高压下O形圈密封沟槽的优化设计提供参考。     

Y形密封圈的有限元分析及结构改进

采用有限元软件ABAQUS,分析活塞和活塞杆间Y形密封圈密封面上的接触压力和摩擦力。针对Y形密封圈存在的密封面接触压力过大和摩擦力波动较大的问题,在原来的Y形圈唇部增加一个O形密封圈,起静密封和提供弹力支撑的作用。分析结果表明,优化后Y形圈接触压力和摩擦力明显减小,且摩擦力曲线波动更小,既能保证密封效果,又减小了因摩擦过大引起的Y形圈磨损失效,提高了Y形圈的使用寿命。     

矿用液压支架千斤顶密封技术对比分析研究

通过对矿用液压支架千斤顶所采用的鼓形圈、活塞组合密封圈和Y O形密封圈的应用对比分析,提出了一种矿用液压支架千斤顶的密封解决方案.     

O形密封圈接触压力的有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS建立了O形橡胶密封圈的二维轴对称模型,分析了在空气介质中O形圈和接触表面之间产生的接触压力与O形圈的截面尺寸、内径、压缩率及硬度的关系,并用统计分析法得到了回归方程。该方程描述了不同参数对O形圈所受接触压力的影响,进而可计算理论摩擦力,并可用于O形密封圈相关结构的力学分析及重要场合下O形圈的正确选用。     

格来圈密封的安装及工装设计

格来圈密封，主要应用在液压缸的密封系统，不管用于活塞还是活塞杆，均获得良好的效果。此类油封主要由两个元件组成，密封环和O形圈。格来圈为双作用密封圈，其工作原理是利用O形圈和密封环的压力配合作用，而密封作用则取决于整组油封特殊的形状设计。     

真空环境中O形密封圈泄漏分析

使用ABAQUS有限元分析软件建立了O形密封圈的二维轴对称模型,重点研究了压缩率与介质压力对O形圈接触应力、接触长度的影响,结果表明:O形密封圈的接触应力大小与接触宽度随着压缩率和介质压力的增大而增大。除此之外,通过应用Roth.A真空泄漏理论分析了压缩率、表面粗糙度、温度对O形密封圈密封性能的影响,结果表明:O形密封圈的泄漏率随着压缩率的增大而减小,随着表面粗糙度和温度的增大而增大,为了保证O形圈的密封性能,应当适当提高压缩率与密封表面的加工精度。     

磁液密封

在机器制造业中,机构运动元件的密封效果及可靠性,仍是十分尖锐的问题。目前采用的橡胶密封圈(O形圈、轴圈、封严圈),尽管高速旋转时会弹性变形,但由于时间、温度和周围介质的作用,逐渐老化。并且,轴、活塞杆、活塞与密封圈接触的表面,要求较高的加工光洁度。目前,提出了磁液密封。作为密封工作体是一种磁液,它是铁磁性颗粒加在液体内(可用润滑油基制造)的胶液,且具有较高的磁性。回转轴1(图1)被围于环形磁铁3的环形极掌2中间。轴和极掌的间隙内是磁液4。磁液具有足够的流动性,能充满间隙,并靠磁铁保持其内的磁场,从而建立可靠的密封。