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。     

旋转轴的斜槽O形圈密封

过去人们曾经认为:由于 Gow-Joule效应(指伸张后的橡胶制品受热时产生收缩的现象),只有当转速和压差均很低时,才能用 O 形密封圈对转轴进行密封。但研究结果证明:如安装 O 形圈时使其与轴线呈一倾斜角度,旋转密封的寿命可提高15倍以上。O 形圈用作旋转密封件时,由于界面不光滑,使 O 形圈和支承表面间产生摩擦。即     

旋转轴的斜槽O形圈密封

<正> 过去人们曾经认为:由于Gow-Joule效应(指伸张后的橡胶制品受热时产生收缩的现象),只有当转速和压差均很低时,才能用O 形密封圈对转轴进行密封。但研究结果证明:如安装O 形圈时使其与轴线呈一倾斜角度,旋转密封的寿命可提高15倍以上。O 形圈用作旋转密封件时,由于界面不光滑,使O 形圈和支承表面间产生摩擦。即     

O形圈动密封特性的有限元分析

利用软件ABAQUS建立了O形圈的轴对称有限元模型,分析了其在往复动密封中的密封性能,并对其不同工况下的力学性能进行了研究。结果表明:往复动密封中,O形圈主密封面最大接触应力与Von Mises应力的作用位置随运动方向的变化而改变,且大小随时间呈波动变化;速度小于0.25 m/s时,速度对摩擦力与剪切应力几乎无影响;随着摩擦系数、介质压力的增大,摩擦力与剪切应力对速度的敏感性变高;介质压力与摩擦系数对摩擦力与剪切应力影响较大,剪切应力与摩擦力呈同步变化;密封外行程Von Mises应力与剪切应力均大于内行程,更易引起疲劳与剪切破坏;预压缩率增加到一定值时,O形圈在动密封中所受的摩擦力急剧上升,动密封中预压缩率不宜过大。     

橡胶O形圈静密封概述

橡胶O形密封圈用于密封流体及气体已有60余年的历史.该文就这种形式的密封件及相关的密封技术作一综合性论述.重点在它的选取,设计及防护及密封技术的发展现状.     

双浮动密封橡胶O形圈接触应力分析

针对双浮动密封橡胶O形圈接触过程应力的变化,建立双浮动密封二维轴对称非线性接触模型;利用有限元方法对O形圈进行应力计算,分析O形圈在不同压缩率、不同浮封座和浮动环的斜面角度及不同摩擦因数下的应力变化情况。结果表明:橡胶O形圈各应力最大值随压缩率的增加呈线性增大, O形圈内高应力分布区域随压缩率的增加而增大,并由接触部位附近向其中间位置扩散;摩擦因数对O形圈各应力影响很小,而浮封座和浮动环的斜面角度对O形圈等效应力和接触压力影响较大;随着浮封座斜面角的增加,等效应力总体趋于减小,接触压力先减小后缓慢增加,而剪切应力整体变化较小;随着浮动环斜面角的增加,等效应力、接触压力呈递增趋势,剪切应力曲线上下波动,但整体变化不明显。确定双浮动密封浮封座和浮动环斜面角度最优值,为双浮动密封结构设计提供了指导。     

水液压O形圈锥面密封特性分析

针对水液压提升阀中的锥面密封问题,利用Abaqus有限元分析软件建立了锥面密封结构的二维轴对称模型,对其进行密封性能分析。分析了不同预压缩率、不同密封压力作用对O形密封圈所受最大接触压力、最大Mises应力的影响,确定了密封圈的易失效位置以及接触面的压力分布规律。结果表明:随着压缩率及密封圈所受液体压力的增大,密封圈所受到的最大Mises应力及接触面最大接触压力随之增大;带圆倒角的密封槽口或减小密封间隙,能有效减小密封圈挤出时密封槽口对密封圈的剪切应力,从而提高密封圈使用寿命,为水液压提升阀等液压元件的锥面密封结构设计提供设计依据。     

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。     

考虑温度影响的O形圈可靠性分析

针对O形圈处在高温工况容易发生热膨胀及应力松弛并导致失效的情况,利用有限元软件分析比较考虑温度时和不考虑温度时O形圈的应力及应力随着时间的松弛情况,并使用响应面法,计算出O形圈的剪切破坏失效、密封失效及多失效的可靠度。结果表明:高温对O形圈的应力分布和松弛速率的影响很大;O形圈的剪切破坏可靠度及泄漏失效可靠度随时间呈下降趋势,初期会发生急剧下降而后期下降速度减小;O形圈的多失效可靠度前期急剧减小然后基本达到稳定,表明O形圈在使用初期没有发生失效,则其在后期发生失效的概率较低。     

O形圈球面密封沟槽设计探讨

结合加工工艺和密封原理对O形圈在球面密封结构的沟槽设计进行了分析,提出了球面密封沟槽的设计方法,并在采油现场进行了球头灵活性和密封性能试验。结果表明,球头摆动灵活,密封性能可靠,验证了球面密封沟槽设计方法的正确性。     

O形圈材料选择与密封结构设计

O形圈是最常用的密封方式之一。文章对工业产品密封胶料的选用要素进行了详细分析,并对O形圈尺寸的选择、密封沟槽设计、密封配合间隙进行了分析。     

O形圈三角形密封槽设计改进

介绍了O形圈角密封槽的结构特点及压缩量的计算方法.针对某角密封槽设计泄漏故障,利用有限元分析软件Ansys分析O形圈不同受力下的接触应力.通过分析发现泄漏的原因为:三角形密封槽结构O形圈受介质力后,轴向接触应力明显减小.根据分析结果制定改进方案,通过改变三角形密封槽的角度以减小介质力对接触应力的影响,解决泄漏问题,为三...     

泥水盾构机密封用O形圈静态接触应力分析

利用ANSYS软件对泥水盾构机密封用O形圈进行建模,分析静态接触下接触应力与压缩率、流体压力、摩擦因数、硬度之间的变化规律,并拟合接触应力与压缩率和流体压力之间的函数关系。结果表明:随着硬度、压缩率、流体压力和摩擦因数的增大,主接触应力、Von-Mises应力和剪切应力均增大,其中摩擦因数整体上对O形圈应力影响很小;O形圈硬度越大,应力随压缩率的变化率越大;当O形圈承受较小流体压力时,应选用硬度较小的O形圈,使得Von-Mises应力、剪切应力均较小,O形圈产生裂纹、剪切失效的概率减小;当O形圈承受较大流体压力时,应选用硬度大的O形圈,以保证产生的主接触应力大于流体压力。接触应力与压缩率和流体压力之间满足正比例的关系,通过接触应力与压缩率和流体压力关系的拟合式,可计算得到不同流体压力下O形圈的合适压缩率。     

丁腈橡胶O形圈的静密封及微动密封特性

利用有限元软件Abaqus建立丁腈橡胶O形圈的轴对称有限元分析模型,分析丁腈橡胶O形圈作为静密封和微动密封时的性能参数.研究表明,O形圈作为静密封时,当流体压力达到6 MPa以上时,必须使用挡圈来避免装配间隙倒角处的剪切失效并提高O形圈的工作压力;在微动密封内外行程中,O形圈的Von Mises应力分布存在较大差异,极值位置变化趋势相反,并且内外行程分别存在一随流体压力增加而增加的固定临界黏滑位移,微动位移小于该值时,O形圈处于黏滑状态,微动位移大于该值时,O形圈发生完全滑动;压缩率增加时,O形圈往复运动过程中受到的滑动摩擦力会急剧增加,在保证密封性的基础上,压缩率取值不宜过大.     

水下柔性连接器的O形圈球面密封性能分析

水下柔性连接器可解决水下油气管道在连接时因管道角度偏离而无法成功对接的问题。水下连接器的密封结构以球面上的O形圈为主,为了验证连接器密封结构在水下的密封性能,通过对O形圈材料本构方程的计算分析,得到O形圈橡胶材料的重要材料参数;从von Mises应力、接触压力、不同接触面的接触宽度等方面,分析不同介质压力对O形圈密封性能的影响。结果表明：水下柔性连接器密封结构在不同工作状态下均能够保持良好的密封性能,且介质压力越大,O形圈与球形结构上的密封槽之间的接触应力就越大,连接器密封性能有所提升。通过压力试验验证了O形圈球形结构应用在水下是可靠的。     

蓄能器的气垫O形圈自动补偿密封

蓄能器应用在我厂制造的许多机械的液压系统中,如:清洗机、高压泵、流变仪、等静压机等等。由于用途各异,因此除购买市场上供应的气囊式蓄能器配套外,我厂还曾研制过一种新颖的,工作压力为210公斤力/厘米~2的活塞式蓄能器(图1) 1.原理这种蓄能器采用活塞式的隔离器将液压与气压源隔开,利用气体的可压缩性,储存液压能量,吸收系统中泵源的压力脉动和缓和机械停车引起的压力撞击。因此对隔离器的密封性,提出较高的要求,必须能严格防止蓄能器气腔中的高压气体进入液压腔,因为如果气体从隔离器活塞部分进入液压腔后,则会使液压系统成为可压缩的弹性系统,容易在温度下降     

大尺寸O形丁腈橡胶圈动密封性能测试分析

为研究大尺寸O形橡胶密封圈端面动密封性能,研制适应于大尺寸O形橡胶圈的动密封性能测试平台,测试水介质条件下绝对压力在15～600 kPa范围内O形橡胶密封圈端面动密封性能.基于正交试验设计,研究不同介质压力、压缩量(0.75～1.25 mm)和转速(5～50 r/min)下内径600 mm(截面直径10 mm)的丁腈橡...     

大型固定密封用拚接O形圈

固定密封用的○形圈,即使在螺栓扭力不大时,也能在很大的温度、压力和公差范围内严密地密封。对于大多数的固定密封装置来说,都可以买到现成标准○形圈。但是往往有些须用专用模具加工的特殊尺寸的○形圈,却是不容易买到的,为了满足特殊尺寸的○形圈的需要,可以把高精度公差模压或挤压成型的橡胶绳切成所需要的尺寸,加以拚接和硫化处理,从而可以省去加工专用模具所需要的时间和费用。经硫化处理的拚接接头很牢固,尺寸同○形圈的其余部分一样。     

阀门密封中O形圈防吹出结构设计

一种大通径、大流量快速接头在试验时出现了密封结构的O形圈被吹出的现象,造成了产品使用性能丧失。经过详细的分析和试验验证,对阀门原有密封结构进行改进,解决了O形圈被吹出的问题,经济、有效地达到设计目的,完成生产任务。