浅谈O形圈在动密封中应用的不足及对策

O型密封圈是一种小截面的圆环形密封元件。其常用的截面是圆形的,特殊的也有方形、X形、H形等异形截面,通常O形圈是用合成橡胶制造,而专用的则有采用金属或其它非橡胶材料制造。它主要安装在常用的矩形沟槽和端面倒角槽中使用,但也有安装在燕尾槽、偏矩形槽等异形沟槽中使用。橡胶O形圈既可单独使用,也可与其它非橡胶密封件组合使用。     

小口径随钻测量系统密封结构设计及测试

随钻测量系统（MWD）多在高温、高压、强振动的工况条件下使用,而传统的O型圈密封结构在这种情况下容易发生泄漏。针对3 000 m井底使用的小口径随钻测量系统密封结构的要求,提出一种基于O型圈的锥面密封结构,该密封结构采用端面密封作为初级密封,采用多道O型圈锥面密封密封（加挡圈）作为二级密封,采用粗牙螺纹并缠绕生胶带作为三级密封。设计的密封结构在钻探现场进行多次反复试验,结果显示该密封结构可在孔底连续工作20 h而不发生泄漏,满足实际项目中的使用要求。     

电线套管固定部位的密封

反应室的电线通入口的密封是比较困难的.不良的密封条件,如蒸气、真空、高温以及医疗上除菌的用途使得电线密封需要特别的解决办法.提出了四种密封方案,并进行了密封性能实验.结果表明,采用将电线处密封和箱体处密封两个密封任务分开进行的方法,即在反应室通入口处安装一个钢管,电线通过钢管伸人腔体,钢管和反应室间的密封采用O形圈,电线用热缩塑性套管加固的密封方案,实现了电线套管固定部位的密封.     

高压气体密封橡胶O形圈往复摩擦特性实验

采用往复摩擦实验研究高压气体密封条件下橡胶O形圈的摩擦性能,分析密封压力大于3 MPa条件下密封压力、压缩率和橡胶材料对O形圈往复运动摩擦性能的影响规律。结果表明：高压条件下O形圈所呈现的摩擦力-位移时变曲线特征与低压条件相同,且黏滞特性明显。高压条件下随着密封压力的增加,丁腈橡胶O形圈最大摩擦力和滑动摩擦力呈线性增长,与低压下最大摩擦力存在极大值和滑动摩擦力趋于稳定不同;高压条件下丁腈橡胶O形圈的最大摩擦力与压缩率呈非线性关系,最大摩擦力存在极大值,与低压下最大摩擦力随压缩率的增大而增大不同;与丁腈橡胶材料不同,三元乙丙橡胶、硅橡胶和氟橡胶的摩擦力随密封压力的增加而逐步增加并趋于平稳,且摩擦力小于丁腈橡胶。     

某新型燃气弹射传动活塞密封设计与分析

传动活塞的密封性能对燃气弹射装置的正常工作有着重要影响。为保证和提高燃气弹射的可靠性,设计了一种组合/复合密封,并分析该密封的工作原理;理论分析密封的泄漏模型和密封的失效准则,推导二维N-S控制方程,给出复合密封的可靠性数学模型、k-ε湍流方程、超弹性橡胶本构模型;采用有限元仿真的方法讨论密封泄漏的压力变化、密封的受力情况。结果表明:燃气泄漏后其压力随密封位置而呈阶梯形下降,密封圈受到的最大接触应力和等效应力总大于燃气的工作压力,剪切应力总小于密封圈的抗剪切强度,满足密封失效准则,能作为一种燃气弹射传动活塞的密封结构。     

浮动端面密封系统中O形圈的研究

论述了O形圈的密封原理、设计原则、压力与摩擦力矩,压力与泄漏量之间的关系,并将它们成功地应用于浮动端面密封系统的设计中。     

从分子密封学角度构思超微机械的密封装置

阐述了从分子密封学角度构思超微机械各种不同密封类型可采取的不同密封方法及O形圈密封的分子密封学机理和半球形桦槽式机械密封的优点。     

旋转橡胶O形圈密封的设计应用与研究

通过对O形密封圈密封原理的分析总结出影响密封的因素，并提出了解决措施。     

梯形隔环和槽形胶筒组合式封隔器密封结构的优化设计

为了提高封隔器的密封性能,设计一种沿径向对称的梯形隔环和槽形胶筒组构成的新型密封结构,运用有限元分析方法模拟封隔器的工作状况,分析梯形隔环结构特性参数对封隔器密封性能影响,获得不同梯形隔环结构参数下封隔器胶筒组与套管壁间接触应力分布规律,并对新型密封结构进行优化。结果表明:新型密封结构选择梯形隔环中心线距离隔环端面距离10 mm、梯形隔环下底高9 mm、梯形隔环上底高8 mm,梯形隔环高度9 mm的特性参数时,其最大接触应力比常规密封结构提高了约84%。新型密封结构的胶筒组与套管壁的接触应力比常规封隔器有显著提高,提高封隔器的密封性能。     

深海环境下的O形圈静密封设计

针对深海高压特殊环境,将现有O形圈密封结构进行改进和优化使其在海下具有更好的密封性能。利用ANSYS软件建立O形橡胶圈二维轴对称模型,分析深海环境下密封槽直径、O形圈材料、密封槽深度、法兰间隙等对O形圈密封性能影响。结果表明:深海环境下,应适当加大密封槽直径以避免压缩后O形圈与槽壁间形成空腔;深海环境下使用的O形圈,采用丁腈橡胶,选择压缩率在20%~25%之间,密封间隙为0较为合适。     

凸缘边变形对O形圈密封的影响

通过对凸缘边变形和泄漏率的试验,研究了凸缘边变形对O形圈泄漏率的影响。     

压力自密封半球阀

分析了普通半球阀的现状和使用工况受限的原因,介绍了压力自密封半球阀的特有结构特点、工作原理。     

激光核聚变中冲击波观测镜密封结构改进设计

介绍了一种激光核聚变中冲击波观测镜真空密封结构的改进设计,并论述了O形圈的选取以及密封槽的设计方法。在改进设计中采用具有良好压缩和摆动性能的焊接波纹管取代金属波纹管,将原来的动密封改为法兰端面静密封,克服了动密封结构中O形圈与轴之间的摩擦力,提高了真空密封性能,方便了系统装配。改进设计中滑动、转动部件位于真空环境之外,故在部件中使用润滑油不会污染真空环境,使系统调节更加省力。     

水下连接器球面密封沟槽对O形圈密封性能的影响分析

一种可以实现水下连接角度补偿的球形法兰连接器采用O形圈作为主要的密封元件,位于球面上的密封槽通过影响O形圈的伸长率和压缩率来实现密封效果。槽宽b与槽深h是密封沟槽的主要尺寸,在满足球面沟槽设计准则的前提下,对O形圈球面密封沟槽的尺寸进行了设计计算。基于标准沟槽与球面沟槽体积大小一致的原则,确定了球面密封槽的具体尺寸。密封圈沟槽的尺寸设计主要改变了O形圈的压缩率大小。通过研究压缩率对O形圈密封效果的影响可以确定,17.6%左右的压缩率能够使密封圈的密封效果达到最佳。     

组合密封圈密封性能仿真研究

为分析组合密封结构密封性能,对其密封状态下应力进行仿真研究。通过静态压缩实验获取橡胶材料和聚四氟乙烯材料力学性能;建立组合密封圈的有限元模型,研究了预压缩率、侧向油压和作动器运动方向对橡胶O形圈密封性能的影响;进一步分析了运动方向对斯特封密封性能的影响。研究表明,密封圈应力与压缩率、油压成正比,运动方向对O形圈应力有影响,运动方向对斯特封应力影响较小。     

空心金属O形圈常温定量气密封实验研究

介绍了空心金属O形圈氦气定量密封实验的方法，给出并分析了实验数据，实验证明空心金属O形圈在氦分子气体介质条件下密封性能优良。     

旋转密封○形圈最小过盈量的确定

本文讨论了旋转密封O形圈的实际工作情况,给出了确定最小过盈量的计算公式,为O形圈用于旋转密封提供了设计依据。     

典型橡胶O形圈密封结构实验装置的设计与应用

为了开展橡胶O形圈密封结构的老化状态检测研究,结合工程实际,设计一种典型橡胶O形圈密封结构的实验装置,并结合应用实例,解释该实验装置的应用。该实验装置不仅方便开展自由条件和约束条件下的激励实验,而且方便实现橡胶O形圈压缩量、衬套沟槽形状和大小的不同;方便衬套和橡胶O形圈的更换,可以通过更换不同老化程度的橡胶O形圈模拟结构的不同老化状态;方便传感器的布置,可以通过空气增压模拟介质压力,可以保持衬套轴向位置的稳定而不会影响其相对缸筒组件的转动,为研究橡胶O形圈密封结构的老化状态检测奠定了实验基础。     

机械振打器不同往复密封结构功率损耗的分析

提出一种适用于气化炉机械振打器往复密封功率损耗计算的方法,利用有限元法对气化炉机械振打器往复密封结构的功率损耗进行分析,同时搭建密封功率损耗测试平台,对其进行实验研究。结果表明:相同条件下,V形沟槽密封结构所造成的功率损耗要大于矩形沟槽密封结构,O形圈密封结构较组合圈密封结构的功率损耗要大,因此机械振打器的往复密封结构选择组合圈与矩形沟槽配合,可减少功率损耗。