基于正交试验的纯水液压缸鼓形密封结构改进

为提高纯水介质下液压缸活塞用鼓形密封的性能，以ZY10000-20-40DB型掩护式液压支架的活塞密封为研究对象，利用Ansys有限元软件建立鼓形密封结构二维轴对称模型，通过正交试验的方法，分析活塞内外行程情况下，不同密封沟槽结构参数和密封圈结构参数的鼓形密封的密封性能以及破损特性，并对鼓形密封结构进行优化。结果表明：相比于密封圈结构参数，密封沟槽结构参数对密封性能的影响较小，沟槽内倒角的尺寸变化对密封性能没有影响；密封圈边长尺寸过大或过小都会引起应力的集中；最大von Mises应力和接触应力都随着密封圈外凸圆弧半径的增大而增大，随着密封圈内凹圆弧半径的增大而减小。优化后的鼓形密封的最大接触应力增大18%～20%,密封性能显著提升。