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。     

超高液压下O形橡胶密封圈的有限元分析

利用ABAQUS软件对O形橡胶密封圈在超高液压下的应力和接触压力进行了有限元分析,探讨了不同压力下O形橡胶密封圈的VonMises应力和接触压力的变化规律,分析了压缩率及密封间隙对最大VonMises应力与最大接触压力的影响。结果表明在超高液压下,O形圈VonMises应力主要集中在液压缸与活塞杆的密封间隙区域,且最大VonMises应力随着密封间隙的增加而显著上升;压缩率对初始应力和接触应力影响较大,适当提高压缩率能够提供密封的可靠性,O形圈最大接触应力随着油压的增加呈近似线性变化。     

高压氢气环境下橡胶O形圈静密封结构有限元分析

利用ABAQUS软件建立了高压氢气环境下橡胶O形圈静密封结构的有限元分析模型,研究了高压氢气作用下由于橡胶材料的吸氢膨胀对O形圈变形及应力的影响,探讨了不同初始压缩率、氢气压力、沟槽间隙、有无挡圈等工况下O形圈最大Von Mises应力、最大剪切应力和最大接触应力的变化规律。结果表明:高压氢气环境下,吸氢膨胀会导致橡胶O形圈的截面高度和面积的增加,但对O形圈的应力基本无影响。增加O形圈压缩率会提高初始安装工况下的接触应力,有利于初始密封的形成,但当介质压力较大时,过高的压缩率会显著增加剪切应力,导致O形圈发生剪切破坏。相较于低压工况,高压下密封沟槽间隙对O形圈的Mises应力和剪切的影响非常显著,较大的沟槽间隙会使O形圈发生挤出和剪切破坏,而安装密封挡圈可明显改善O形圈的变形和应力情况,有效防止O形圈被挤入沟槽间隙,同时提高密封性能。     

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。     

基于实际间隙的全回转推进器桨毂动密封性能研究

全回转推进器桨毂动密封采用O形密封,其实际间隙的改变直接导致压缩率变化,从而对密封性能产生影响。从设计角度和工作角度对桨毂密封端面的实际间隙进行分析,研究服役过程中的装配误差、实际工况和摩擦磨损导致的间隙变化规律以及相互耦合。基于该实际间隙,在ABAQUS软件中建立桨毂动密封有限元模型,分析不同压缩率和介质压力下动密封的密封性能,如Mises应力、润滑脂油膜厚度和压力等,揭示了不同间隙下桨毂动密封性能的变化规律。结果表明:随着压缩率增大,最大Von-Mises应力和最大油膜压力增加,最小油膜厚度略微减小,最大Von-Mises应力由O形密封圈与桨叶法兰主接触区和桨毂体侧壁渐渐向主接触区过渡;随着介质压力增大,最大Von-Mises应力和最大油膜压力增加,最小油膜厚度略微减小,最大Von-Mises应力由O形密封圈与桨叶法兰主接触区和桨毂体底部逐渐向法兰低压接触区过渡;最大油膜压力始终大于油压值,动密封不会发生失效;通过适当增加装配间隙和介质压力有利于密封圈在自密封作用下获得更好的密封性能。     

航空液压作动器O形圈静密封性能及可靠性有限元分析

利用ANSYS Workbench软件建立了一个航空液压作动器O形圈静密封数值仿真模型,研究了O形圈在不同压合量、油液压力、温度等条件下的接触压力分布和Mises应力分布,以此得到压合量、油液压力、温度等因素对O形圈静密封性能和使用寿命的影响。结果表明：随压合量、油液压力的增大或者温度的升高,O形圈的最大接触压力和最大Mises应力都增大,密封性能良好但是使用寿命下降。计算了各压合量和油液压力下O形圈的有效密封宽度,并利用有效密封宽度来评价O形圈静密封的可靠性。     

柔性钻杆O形圈球面密封性能研究

柔性钻杆已成为老井改造和增产提效的重要工具,为保障柔性钻杆球面密封的可靠性,对设计的一种O形圈球面密封结构开展数值模拟和试验研究。基于ANSYS有限元分析软件探究密封间隙、流体压力、转动角度以及有无挡环等因素对O形圈von Mises应力、接触应力、有效密封宽度等密封特性参数的影响。结果表明：流体压力与密封间隙存在耦合关系,流体压力越高要求密封间隙越小;往复转动会导致最大von Mises应力和最大接触应力升高,且随着密封间隙增大而影响加剧;挡环的安装可有效防止在密封间隙和流体压力较大时O形圈挤入缝隙。通过室内试验验证了O形圈球面密封结构的可靠性,为现场应用提供了理论依据和技术支撑。     

过滤器滤芯密封性能的数值分析

为了保证过滤器滤芯O形圈密封的可靠性,通过ANSYS软件创建了密封圈的二维轴对称几何模型,仿真分析了O形圈在不同的介质压力和预压缩率作用下的受力及变形情况。计算表明：O形圈在滤芯支撑环和过滤器壳体间隙处应力集中最显著,表明此处易发生O形圈的密封失效;随着预压缩率的增加,密封圈的等效应力逐渐增大;随着预压缩率和介质压力的增加,O形密封圈的接触压力不断变大,介质压力始终小于接触压力,滤芯O形圈密封有效。     

影响“O”形密封圈寿命的有关因素

“O”形密封圈具有结构简单、密封性能良好、容易制造、成本低廉等优点,被广泛地使用在油、水、气的密封结构上.在正常情况下,“O”形密封圈的损坏一般是由老化引起的,若在很短时间内就出现渗漏现象,则应找出原因后再行更换.比如一台日产挖掘机曾多次更换液压管路法兰上的“O”形密封圈,但使用时间最长的仅6小时,短的不足2小时.损坏处好象人为用锉刀锉成的(如同1).经分析是法兰压块磨损(见图2A面)引起密封法兰未贴紧,形成图2a的间隙δ.我们采用应急措施,在A面加上铁线,使两联接法兰面紧密接触,才解决问题(见图2b).影响“O”形密封圈寿命的原因很多,最主要的是密封圈被挤到间隙中,加上压力的多次脉动变化而破坏.图3是“O”形密封圈损坏情况示意图.     

有缆智能配水器O形圈密封模拟研究

为研究有缆智能配水器密封用O形圈在高温高压工况条件下各密封参数的变化规律，利用ABAQUS有限元仿真软件，分析不同摩擦系数、沟槽倒角、沟槽底圆、压缩率、密封间隙对O形圈有效应力的影响规律。采用正交试验对五种密封参数作用下的O形圈最大有效应力进行极差分析。结果表明：O形圈最大有效应力随摩擦系数、密封间隙增大而增大，随沟槽倒角、压缩率增大而先减小后增大，随沟槽底圆增大而呈现波动现象且波动范围很小；影响O形圈最大有效应力的主要因素从大到小依次为摩擦系数、密封间隙、沟槽倒角、压缩率和沟槽底圆。采用优化密封参数后的有缆智能配水器目前已成功应用90余井次，密封效果良好，目前皆处于正常运转状态。     

振动环境下O形圈静密封性能分析

基于有限元分析软件ANSYS建立了加挡圈O形圈二维轴对称几何模型，对高压工况下振动对密封圈静密封性能的影响进行研究。首先，给出了振动工况下O形圈的密封行为变化，预测密封件易失效部位；其次，对比分析了不同压力和振动幅值对密封静力学性能的影响。结果表明：较大的介质压力加剧O形圈被挤入张开的密封间隙，活塞杆振动挤压O形圈材料，从而造成应力集中，因此在介质压力较大时，需要注意防震；而提高挡圈材料的回弹性，能有效防止由于振动造成的O形圈的失效损坏。     

叉车用液压接头的密封类型

叉车用液压接头的密封从结构型式上划分,可分为平面密封、锥管螺纹密封、锥面密封、锥面加O形圈密封等4种。本文结合实践经验,对这几种接头密封方式的特点进行分析。     

基于有限元的电液舵机O形圈密封多参数耦合优化

某型号弹载电液舵机采用O形圈密封,其工作可靠性和使用寿命与O形圈密封性能密切相关。为了探究压缩率、槽口圆角和密封间隙在耦合条件下对其密封性能的影响,建立了二维有限元模型,施加了流体压力载荷,研究了压缩量、槽口圆角和密封间隙等参数对O形圈在承载时的等效应力和接触应力的影响,为密封结构的优化提供了理论依据。     

T140-1推土机液压控制箱的结构改进

T140—1推土机使用100－200h后，常出现推土板滑溜现象。经查，是由于液压控制箱内O形圈损坏造成的。图1是拆去液压控制箱箱盖的控制箱内部结构图。液压泵产生的高压油经过安全阀座5旁的高压油管6通往推土换向阀2和松土换向阀1，最后进入推土缸和松土缸来完成推土铲和松土器的上升、下降。图1改进前的液压控制箱1松上换向阀2．推土换向器3．箱体4．安全阀5．安全阀座．6．高压油管安全阀4安装在下边的安全阀座5上，安全阀座5的右侧法兰面（I面）和高压油管6的法兰平面用两只螺栓连接，两个法兰面之间的密封靠一个5×3．5的O形圈来保证。安…     

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.     

叉车液压管锥形密封渗漏油原因及装配要点

工程机械液压管常用密封方式有螺纹密封、O形圈密封、金属间的硬密封和带O形圈的斜面密封等。其中金属管接头间的硬密封,即60°锥形密封被广泛应用于叉车液压管接头处。本文针对山推叉车装配过程中出现的60°锥形密封渗漏油问题,结合其密封原理,对其渗漏油原因及装配要点予以说明。1.锥形密封结构和原理（1）结构山推叉车液压管60°锥形密封结构组成包括：钢管接头1带有M14×1.5外螺纹,其端部设有60°锥形凸台;胶管接头2带有M14×1.5内螺纹的连接螺母3,其端部设有60°锥形喇叭口。     

帽形滑环式组合密封的密封性能研究

采用ABAQUS软件建立帽形滑环式组合密封有限元模型,研究不同工作压力、密封间隙、运动速度和摩擦因数对其密封性能的影响规律。研究结果表明:静密封工况下,活塞杆与O形圈间的最大接触应力是影响密封性能的关键因素,随着工作压力的增大或密封间隙的减小,O形圈与帽形滑环的最大Von Mises应力均逐渐增大,各表面间的接触应力也逐渐上升;动密封工况下,工作压力越大、密封间隙越小,接触应力越大,密封间隙为0.3 mm其动密封性能最优,而随摩擦因数的增大,接触应力总体呈上升趋势,运动速度则对于接触应力基本无影响。     

HZ-64机床防漏措施及结构介绍

HZ-64系列平面磨床系我厂1990年投入批量生产的新产品。作为治漏试点产品,现将机床的液压和润滑系统的防漏措施及结构介绍如下: 1.液压操纵箱采用O形密封圈防止了压力油渗漏 在液压操纵箱内,阀杆与阀孔之间的配合间隙一般控制在0.012mm左右。解决渗漏的办法除了用工艺手段提高孔口精度(喇叭口)外,主要是在阀杆端部设置O形密封圈。图1为操纵箱局部结构图,在每根阀杆端部均装有O形密封圈,从而消除了操纵箱孔口的渗漏现象。此外,该操纵箱为板式连接,它同操纵板连接的平面上,各油孔孔口也装有O形圈密封,连接后密封性能好,比通常用纸垫密封可…     

Y形密封圈失效原因及解决措施

针对Y形密封圈在往复动密封中容易损坏失效的问题,可以从以下6个方面防止其损坏,避免系统产生故障。 (1)间隙咬伤 Y形圈的间隙咬伤现象发生在其根部,如图1所示。在油液压力作用下,Y形圈根部的一部分会被挤入密封间隙中,导致其局部应力     

关于接头渗漏的改进

一、平面组合垫圈密封（见图1）（1）平面组合垫圈内为钢圈，外包一层耐油橡胶，在接头拧紧过程中组合垫圈会随接头转动，将橡胶层磨坏造成渗漏。门）为便于装配，组合垫圈内孔尺寸大于接头外螺纹外径，而外螺纹外径又大于退刀槽外径。因此组合垫圈内孔与退刀槽外圆之间的间隙过大，容易将组合垫圈压偏而不能均匀压紧，从而造成渗漏。二、锥面加O形圈密封（见图2）如果采用锥面加0形圈型式密封，就能解决接头渗漏问题，原理是：（l）由于O形圈粗且有弹性，在装配过程中不易磨坏，从而避免了渗漏。（2）采用内孔尺寸等于退刀槽外径的0形圈，…