改进型小通径管路密封结构的系列化研究

针对航空工业系统中常用的小通径管路密封结构:金属球面密封结构、锥面密封结构、胶圈径向及轴向密封结构、密封垫结构,其存在密封结构易损,返修成本高,密封状态无法调整等缺陷。该文综合分析了常用密封结构密封机理,讨论了其密封失效导致介质泄漏的原因。基于常用管路系统结构密封,研制出新的系列化的端面密封结构。通过工程实践成功的将此结构应用于航空工业燃油及气路系统中,解决了泄漏问题,证明了其工程实用价值。     

两种新型磁流体密封水结构的试验研究

为满足实际应用中对磁流体密封装置轴向尺寸的限制要求,设计了2种新型的磁流体密封结构,即轴向-端面组合结构和轴向内增密封齿结构。对2种密封结构的磁路进行了有限元分析,并通过密封水试验研究了影响轴向-端面组合结构和轴向内增密封齿结构的密封承压能力的一些因素及其影响规律。研究结果表明这2种新型的磁流体密封结构可以明显提高单位体积磁流体密封装置的承压能力;与传统轴向密封结构相比,轴向-端面组合密封结构对离心力更为敏感;随着转速的增加,其承压能力比传统轴向密封结构的承压能力下降更快。     

磁流体离心密封结构的改进设计

磁流体密封在密封液体时,被密封的液体介质与磁流体接触会引起磁流体乳化、变质,导致密封失效.结合流体力学中的毛细管现象,对磁流体离心密封结构进行改进,即在密封结构中增加一附属结构,在附属结构和旋转轴之间形成一个很小的间隙,利用小间隙产生的毛细作用将密封液体与磁流体分隔开来,防止密封液体对磁流体的影响.试验结果表明,该密封结构具有良好的密封性能,对液体具有更好的密封效果.     

基于质子交换膜的气动软体驱动器的自密封结构

对于现有的基于质子交换膜的气动软体驱动器,其密封结构是通过软体结构与质子交换膜直接粘接形成的,承受的工作压力较低,从而限制了软体驱动器的性能。为提高基于质子交换膜的气动软体驱动器的工作压力,设计一种利用气动软体驱动器的气腔内压实现密封的自密封结构。通过有限元分析法,分析自密封结构的密封特性以及关键结构参数如斜面倾角、密封圈结构顶面宽度及气腔内侧壁厚度对密封性能的影响。结果发现：增大密封圈结构斜面倾角和顶面宽度,以及降低气腔内侧壁厚度,均能提高自密封结构的密封能力;相较于斜面倾角和气腔内侧壁厚度,改变密封圈顶面宽度能够更显著提高自密封结构的密封能力。结合有限元仿真分析的结果,通过实验测试自密封结构的密封性能。结果表明：采用该自密封结构的基于质子交换膜的气动软体驱动器工作压力更高,变形能力和负载能力更强;而且自密封结构通过密封失效能够对软体驱动器的结构起到过压保护作用。     

间隙密封结构在高速重载轴承座上的应用研究

运用流体力学计算分析传统间隙密封结构应用于高速重载轴承座的可行性。研究发现,当密封盘以工作转速2 000 r/min工作时,传统间隙密封能够实现完全密封所需的最大密封间隙宽度为0.556 mm,使用条件苛刻。对传统间隙密封结构进行了改进,增大了间隙密封结构的密封间隙,并在密封盘第一阶凸台上增设了数个气压孔。计算及分析结果表明,改进后的间隙密封结构在密封盘以工作转速2 000 r/min工作时,能够实现完全密封所需的最大密封间隙宽度可达1 mm以上,改善了间隙密封结构的使用条件。实验证明了改进的间隙密封结构能够实现高速重载轴承座的完全密封。     

低真空锥面密封的泄漏量计算

锥面密封结构作为工程上应用广泛的密封形式,研究锥面密封结构的密封性能具有重要的工程意义。通过对锥面密封的密封机理分析,推导一个计算其漏率的理论公式。通过与实验数据的对比表明该公式能够较好预估锥面密封结构的漏率值,为锥面密封结构的设计提供理论参考依据。     

液压马达中活塞与缸体的密封结构有限元分析

应用有限元法,借助ANSYS软件分析液压马达中活塞和缸体间O形圈加密封环的组合密封和新型膨胀环密封2种典型密封结构,获得2种密封结构在不同工作压力下的变形以及密封圈接触面的应力分布规律,并对2种密封结构的密封效果进行了比较。分析结果表明：随着油压的升高,2种密封结构的范.米塞斯（Von M ises）应力都随之增加,均具有很好的自适应能力,但膨胀环密封更优;2种密封都达到了密封的效果,新型膨胀环密封的密封性能要好于组合密封结构,即使膨胀环密封由于局部应力过高可能造成磨损,但楔形结构可保证其密封效果得到自动补偿。     

斯特林发动机密封套的相关技术研究

滑动密封技术是斯特林发动机的关键技术之一,其关键功能承担件密封套的材质及结构设计尤为重要。运用滑动密封理论结合密封套结构分析并研究了滑动密封的技术原理,优化了密封结构。结合密封套的材料性能、结构特点及精度要求,对密封套的相关技术进行了介绍。     

减速机的磁力机械密封治漏

通过减速器等转动设备密封结构及密封效果的对比,结合磁力机械密封应用状况,介绍了磁力密封的结构,良好的密封效果及推广应用前景.     

轴流泵机械密封的改造与设计

某石化公司轴流泵机械密封多次发生泄漏,本文分析了机械密封失效的原因,对某结构和控制系统进行了改进设计,将原串联机械密封改造为串联气液膜密封,并设计了机械密封密封气的控制系统,最后通过机械密封结构的设计计算,对原机械密封结构进行了改造和优化,改造后的机械密封性能优于进口机械密封,实现了聚合反应器循环轴流泵长周期运行。     

大桥河水电站主轴密封的改造

介绍了大桥河水电站主轴密封存在的问题,分析了螺旋密封的结构原理,并采用螺旋密封结构对电站主轴密封进行改造,密封效果良好。     

光学精磨抛光机床主轴防水密封结构的优化设计

以光学设备的主轴防水密封结构为例,分析了主轴部件运转过程中,主轴轴承存在严重磨损的问题。通过对现有主轴防水密封结构失效进行分析,并对主轴防水密封结构进行了多方面优化研究,提出了主轴防水密封结构优化设计方案,并设计了新的主轴防水密封结构。验证新结构的使用寿命,证明新的防水密封结构能有效减少轴承的磨损。     

基于ANSYS的震源药柱密封结构设计与分析

分析了震源药柱密封机理,设计了锥面/柱面主密封和O型圈辅助密封结构;运用ANSYS软件对密封结构的接触压力和表面应力进行了仿真分析,仿真结果表明该密封结构能够满足密封要求;通过样品抗水性能测试,结果表明密封效果良好。研究结果为解决震源药柱密封问题提供了参考。     

外载内压式软填料密封的性能研究

外人压式软填料密封是一种新的软填料密封结构.理论分析和试验结果表明,该密封结构与已开发的内压式密封结构相比,具有密封填料侧向压力分布更趋合理、密封性能更好、摩擦功耗、寿命更长等优点,而且结构简单、于使用和维护,是一种可在某些密封合推广应用的密封产品。     

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。     

锥角差对锥形结构密封性能的影响

建立管路锥形密封结构的有限元模型,在满足"硬-软-硬"密封副密封条件的前提下,计算出不同配合锥角差与轴向预紧力、密封结构最大von Mises等效应力及密封面宽的关系曲线,得到密封结构配合锥角差的取值范围。结果表明:合理控制锥角差δ,有利于实现管路锥形密封结构的有效密封。     

电液伺服摆动马达密封结构研究

为研究电液伺服摆动马达密封结构的性能,建立其密封件的有限元仿真模型,在相同预压缩量、不同介质压力条件下,对矩形密封结构、梯形密封结构、星形密封结构进行仿真分析,根据仿真结果比较3种密封结构的密封效果。结果表明,星形密封结构因其截面有4个密封唇,在沟槽中不易产生扭曲,耐压力较强,其密封有效性优于矩形密封结构,更适合用于大功率液压密封系统;梯形密封结构在靠近流体端具有较陡的压力梯度,在一端具有较缓的压力梯度,可以减小油膜厚度,从而减少泄漏量,因而其密封效果优于星形和矩形密封。     

基于CFD的双侧迷宫密封结构气缸侧密封齿优化

针对压缩机迷宫密封内部流场与泄漏量问题,对双侧迷宫密封结构中的气缸侧密封齿展开优化研究。设计三角形、矩形、摆线形3种气缸侧密封齿结构,选用不同的气缸与活塞侧密封齿的齿高、齿宽、密封齿间隙的几何比例（1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6）,建立不同结构的双侧密封齿密封模型,对其密封性能进行CFD动网格瞬态模拟,并与单侧密封齿密封结构进行了比较。结果表明：双侧密封齿密封结构的泄漏量相比单侧密封齿密封结构下降了25.8%~56.0%;3种不同形状的气缸侧密封齿密封性能由高到低依次为三角形、矩形、摆线形;不同几何比例的气缸侧密封齿模型中,密封性能从强到弱排列为1∶4、1∶5、1∶2、1∶6、1∶3。气缸侧与活塞侧迷宫齿几何比例为1∶4的三角形气缸侧密封齿结构的密封性能最优,相比单侧密封齿密封结构泄漏量下降了56%。     

纳米磁流体密封结构的设计和制造

论述了磁流体及其密封的原理和特点,介绍了密封结构的形式、密封元件的组成、密封结构设计的分类和步骤,研究了密封结构参数对密封能力的影响及各参数的选取原则,针对一具体情况,选择一源二极密封部件进行研究,具体设计并制作出一个30级密封结构元件,讨论了加工和安装过程中应注意的问题。     

卧式柱塞泵曲轴的磁性液体密封设计*

卧式柱塞泵曲轴密封的可靠运行是曲轴轴承实现润滑与液压支架稳定供液的重要基础。基于磁性液体密封理论,设计一种单磁源梯度齿宽磁性液体密封结构,采用数值模拟的方法研究磁性液体密封结构的磁场分布特征,并分析不同密封间隙和转速对密封耐压性能的影响。结果表明：与均匀极齿宽度磁性液体密封结构相比,梯度极齿宽度密封结构平均耐压能力约提高11%;梯度齿宽密封结构中,随着极齿与永磁体距离的增大,各极齿耐压能力逐渐增强;随着密封间隙的增大,离心力引起密封失效的极限转速逐渐减小。