一种液压缸变间隙密封结构及流场分析

传统的液压缸间隙密封，因其密封间隙恒定而存在压力升高泄漏随之增大的矛盾。为此，提出一种压力自适应型液压缸变间隙密封结构，在压力作用下活塞中部产生径向弹性变形从而改变密封间隙。基于弹性力学薄壳理论得到活塞径向变形公式，利用ANSYS有限元软件分析了变形区域宽度、厚度等因素对内泄漏和摩擦力特性的影响。结果表明，该密封结构的密封间隙能随压力改变而自适应地变化，从而有效地调节内泄漏，提升密封性能，为设计和制造提供了理论依据。     

可变间隙密封液压缸异质环结构活塞形变研究

间隙密封液压缸因响应速度快受到了广泛青睐,其最大的缺点是泄漏量较大。结合可变间隙密封液压缸原理设计了一种新型的异质环结构,利用活塞基体材料和异质环的材料弹性变形差异产生的径向变形凸起结构提升间隙密封液压缸密封性能。建立环形异质材料结构引起活塞弹性形变的数学模型,并对活塞-异质环模型进行数值仿真。基于等效夹杂原理(EIM)对异质环不同结构参数、分布参数和材料特性下的活塞径向形变量进行计算。结果表明,软质环形结构能使活塞表面产生凸起状变形,硬质材料的环形结构能使活塞表面产生凹陷变形;异质环的长度、厚度等参数能改变活塞径向的最大变形量和最大形变所在的位置;随着异质环埋布深度的增加,活塞的最大变形量会逐渐减小。合理设置异质环的结构和分布参数以及材料特性,能有效减小间隙密封液压缸活塞-缸筒间隙的大小,从而降低泄漏量。     

一种低速重载单作用液压缸

过大的径向力是影响液压缸使用寿命的重要因素。该文介绍了一种低速重载液压缸，该液压缸采用辅助支承以及将活塞杆受推杆作用的作用点移至活塞与端盖上的导向套之间，能够极大地减小活塞与活塞杆所受的径向力，从而避免导向套磨损严重、拉缸、密封损坏、内泄大、端盖处有外泄等故障的发生，提高了液压缸的使用寿命。     

液压缸中金属活塞环密封性能研究

金属活塞环在液压缸中的密封原理属于动密封原理。对液压缸中金属活塞环密封性能进行了分析与研究,在活塞环材质与结构的基础上,分析了金属活塞环在液压缸中的密封机理。并研究活塞环各个结构尺寸设计与液压缸发生故障问题之间的内在联系。通过对金属活塞环结构的分析与关键点的设计计算,为液压缸中活塞环的设计应用提供了参考的依据。     

挡轮液压缸的改进设计及其有限元分析

该文针对传统挡轮液压缸径向力承栽不足的问题,提出了改进措施,然后采用Pro/MECHANICA有限元分析软件,建立了改进后的挡轮液压缸的有限元模型,经过静态结构分析,得到挡轮液压缸在径向载荷作用下的应力和位移分布情况,通过对缸体结构的强度分析,验证了改进后的挡轮液压缸能够承受径向冲击载荷的作用.     

防漏治漏经验交流

自机电部机床科〔1990) 71号文下达近一年来,机床工具行业各单位在开展防漏治漏工作方面,作了很多工作,现将一些工作开展较好单位的经验介绍给大家,以供参考。 一、往复运动密封 1.往复运动液压缸 (1)间隙密封对于工作压力不太大,活塞杆不受径向力(或很小)作用的液压缸,可采用最简单的间隙密封形式。图1为杭州机床厂生产的HZ-400平面磨床台面液压缸的间隙密封结构,此结构应保证活塞杆和孔有较高的配合精度和足够的密封长度(约120mm),并在缸体上靠近活塞杆伸出端密封圈前开有回油槽和回油孔,使通过间隙的泄漏油回到油箱。外侧的O形圈主要起…     

水泥窑用液压缸结构分析与改进

水泥厂所使用的水泥窑用液压缸因液压缸所受径向力过大、密封件选择不合理和不能限位等,存在着磨损严重、内泄漏大和端盖处有外泄等问题。针对水泥窑的工作环境、速度及负载特性,对原有水泥窑用液压缸的结构进行了改进,改进后的液压缸采用了新型组合密封,增加了辅助导向组件和限位面,改变了活塞杆上的受力点,减小了磨损,极大地提高了液压缸的使用寿命。     

不同口环密封结构对离心泵叶轮受力特性的影响

为了揭示口环密封结构对离心泵叶轮受力特性的影响机理,选取环形密封、圆周槽道密封和螺旋密封三种口环密封结构和离心泵进行匹配。基于RNG k-ε湍流模型和结构化网格技术,考虑三种口环密封结构,研究离心泵内部流场及其叶轮轴向力和径向力的分布规律。结果表明：随流量逐渐增大,三种口环密封结构的离心泵轴向力和径向力的大小均显逐渐减小趋势。环形密封结构对离心泵轴向力和径向力的影响最为显著,相比螺旋密封结构,其最大轴向力值减小16%,最大径向力值显著减小62%;相比环形密封,螺旋密封显著降低口环泄漏量,额定工况下口环泄漏量下降15%,使叶轮前腔和叶轮出口端液体压力值显著增大,从而影响离心泵叶轮轴向力和径向力的分布规律。为离心泵叶轮口环密封结构的设计和选型提供理论依据。     

退弹机故障原因分析及改进

退弹机经常出现退弹臂自动伸出故障,经分析,液压缸内泄是造成故障的原因。通过对液压缸密封结构进行分析,得出其密封结构存在设计缺陷。对缸体与活塞、活塞杆与活塞之间的密封结构进行改进设计,有效地预防了液压缸的内泄,解决了退弹机的故障。     

内孔密封槽径向尺寸测量卡规的设计

我厂生产的加工中心，许多结构采用液压缸、气缸作为驱动源，难免有细长、深孔类液压缸零件，其内孔密封槽的加工至关重要。内孔密封槽径向尺寸的合格与否，直接影响液压缸、气缸的密封性能，它的失效将严重影响客户的满意度。因此，内孔密封槽的径向尺寸我们作为一项重要的质量特性加以控制，且采取100％检测的手段保证其质量。     

自适应回弹填料密封结构设计及有限元分析

针对传统填料密封结构刚性不足和径向力与压盖距离呈指数规律递减的现象,开发了一种自适应回弹填料密封,即在填料中增加开口空心金属环作为支撑件。通过有限元分析得出此密封结构弥补了传统填料密封的缺点,增加了石墨填料密封耐高压的效果,同时可以增加径向力,降低预紧力,在某些工况下可以取代机械密封。     

抗偏载液压缸静压支承特性研究

径向偏载力影响液压缸的响应速度和控制精度,液压缸密封处摩擦力大易造成低速爬行、泄漏甚至失效。采用静压支承密封方式可平衡径向偏载。在分析火箭推力矢量控制系统用液压缸的偏载力与液压缸自重及其摆动角加速度关系的基础上,通过静压支承流场模型探讨压力特性及温度特性,得到了采用静压支承时偏载能力影响因素,包括供油压力、温度、偏心等,为优化静压支承参数提供理论依据。     

纯水密封径向间隙优化设计及仿真计算

纯水密封摩擦力大、泄漏量大、寿命短,无法为矿井液压系统稳定工作提供可靠有效的保障,从而导致开采过程中出现安全隐患。针对上述问题,利用有限元分析软件ANSYS建立复合密封件二维轴对称模型,在其他条件相同的情况下,分析不同径向间隙、不同压力载荷对密封静态和动态性能的影响,得到密封接触应力变化时对密封性能的影响规律,通过对不同径向间隙进行参数化设计,找到满足工作条件的最优径向间隙。仿真分析表明:径向间隙为0.25 mm时,复合密封件在1.5倍公称压力下的接触应力为49.854 MPa,密封效果最好;径向密封间隙为0.375 mm时,接触应力过小会导致泄漏现象产生;径向间隙为0.125 mm时,虽然密封性能进一步提升,但是接触应力的增大导致密封件磨损加速。实验表明:0.25 mm径向间隙液压缸密封寿命可达到20000次,较0.125 mm径向间隙液压缸密封寿命长约1/3。     

锥形间隙对袋型阻尼密封气流力影响机制研究

为探讨锥形间隙对袋型阻尼密封气流力的影响,建立锥形间隙袋型阻尼密封数值求解模型,研究进出口压比、偏心率、转速及锥形度对袋型阻尼密封气流力的影响;设计密封气流力实验台,分析在不同进出口压比及偏心率下锥形间隙袋型阻尼密封气流力的大小;通过密封压力分布规律揭示锥形间隙对袋型阻尼密封气流力的影响机制。研究结果表明:随着进出口压比,偏心率的增大,密封周向楔形间隙内流体动压效应增强,收敛间隙袋型阻尼密封与等间隙袋型阻尼密封的径向气流力增大,发散间隙袋型阻尼密封径向气流力绝对值增大。当转速为0时,密封切向气流力为0,随着转速的提高,密封的切向气流力逐渐增大,密封间隙内气流的周向流动是形成切向气流力的主要原因。收敛间隙袋型阻尼密封沿气流流动方向,密封径向间隙不断减小,气体的聚集使得密封腔中压力升高,径向压差增大,从而产生较大的径向气流力。     

基于标准化设计系统的液压缸设计质量控制方法

该文通过对液压缸的设计过程进行分析,提出了液压缸的标准设计系统思路。基于液压缸标准化设计系统,在液压缸设计过程的各个环节采用典型结构和零部件标准化、密封设计模块化、技术文件模版化、设计过程嵌入标准规范、固化校核计算方法等措施,规范和统一液压缸的设计过程,将设计质量受设计人员影响的因素降至最低,有效提高设计质量。     

密封轴承双唇口互补接触式密封的设计

通过分析单纯径向或轴向接触式密封唇口结构的不足，提出了轴向与径向双唇口互补接触式密封的设计，经过试验验证，改进后的密封结构是一种密封可靠、轴承启动摩擦力矩小、加工制造容易保证的密封结构。     

高压容器双锥环密封径向间隙的研究

针对高压容器双锥密封结构实际应用中泄漏事故,根据高压容器双锥密封结构密封机制,提出螺栓力、双锥环径向间隙及垫片应力在升压过程中皆存在一个拐点,此时的最小密封比压是导致双锥密封泄漏的主要因素。通过分析操作工况主螺栓载荷和主螺栓预紧力,推导出双锥密封结构操作工况回弹量和密封比压公式,求出双锥环与端盖支撑面刚产生尚未产生径向间隙的拐点压力和此时的最小密封比压;以最小密封比压为目标函数,并考虑双锥环屈服和失稳两项约束,求得高压容器双锥环密封最佳径向间隙范围,并建议GB150对径向间隙取值的修改。结果表明,双锥环密封泄漏与软垫选择、双锥环几何尺寸、双锥环初始径向间隙等有关,其中对密封性起关键作用是双锥环几何尺寸。     

液压缸传统密封与组合密封结构的对比分析

该文根据液压缸不同使用工况要求,阐述了液压缸传统密封结构与组合密封结构的不同。着重叙述了液压缸密封装置中组合密封圈的性能优点。     

非API套管接头主密封结构气密性能试验分析

非API套管接头主要通过金属对金属的径向过盈主密封结构,保证气井开采时的井筒内气密性。依据7 in．套管接头尺寸选用锥面对锥面径向主密封结构型式加工试件,通过密封面过盈配合尺寸控制密封预紧力,测试不同密封预紧力下的气体泄漏率;分别采用车削、磨削和研磨工艺加工接触面,对比分析不同表面粗糙度对气密性能影响程度;取径向密封接触宽度范围2．5～25 mm,测试相同密封预紧力和气体压力下,不同接触宽度对应的气体泄漏率。试验测试结果表明,较高的初始接触压力是形成金属对金属密封的必要条件,当接触压力接近2倍材料屈服强度后,随气体压力升高泄漏率曲线近似保持水平,径向金属密封产生稳定气密性能;密封面的表面粗糙度不同,其进入稳定密封状态的快慢程度不同,表面光洁度越高、进入速度越快气密性能越好;径向接触宽度在2．5～10 mm范围内,气体泄漏率随接触宽度增加而显著降低,10 mm以后接触宽度对气密性能影响不大。     

高压与低压系统的密封技术

一台设备,如具有在高压下运行的系统,那么密封技术将是相当棘手的难题。一方面,低压密封不能承受压力高达每平方英寸几千磅的液体;另一方面,高压密封当设备在空载或停车时却难免有液体从间隙中渗出。一种“增力”密封,能在低压下利用自然加载和在高压下利用液体压力加载以达到密封作用,解决了这一难题。液压缸的密封设计要尽量减小固定部件与滑动部件(即液压缸壁与活塞或液压缸头部与活塞杆)之间的摩擦和液体泄漏。“增力”密封可以装在该空间中使密封件与滑动部件之间产生可加控制的过盈配合。低压密封所需的具