加氢枪用滑环式组合密封圈密封性能研究

本文提出一种加氢枪用滑环式组合密封圈,工作压力达70MPa,由PEEK材料的滑环和氟橡胶的O形圈组成.模拟分析了密封圈的静密封机理及介质压力的影响.测试了密封圈的静密封和动密封性能.结果 表明:滑环与活塞杆的接触压力,及滑环与O形圈的接触压力,随介质压力呈线性变化,前者斜率大于后者.最大Von Mises应力分布在滑环...     

水力加压器组合密封结构设计及参数优化

为了提高水力加压器密封性能,设计一种由滑环与O形密封圈组成的组合密封;利用流体压力渗透载荷的加载方法对密封结构进行有限元仿真,得到单因素滑环结构参数对密封性能的影响规律;利用正交试验,分析多因数滑环结构参数综合作用对活塞密封性能的影响。研究结果表明:滑环沟槽底部厚度、滑环侧边宽度、滑环高度、活塞单边径向密封间隙对动密封面接触压力影响依次减弱,新型密封结构选择滑环高度6.5 mm、滑环侧边宽度2.65 mm、滑环沟槽底部的厚度0.7 mm、单边径向间隙0.25 mm时,其最大接触应力比常规O形密封圈结构提高了245%;新型密封结构中的动密封面接触应力比常规O形密封圈结构有了显著的提高,提高了水力加压器的密封性能。     

齿形滑环密封圈力学性能分析及结构改进

建立齿形滑环密封系统的数值计算模型,采用有限元方法分析O形圈和滑环的接触压力和应力分布,并探讨初始压缩率、介质压力和滑环齿厚对齿形滑环密封圈密封性能的影响。结果表明:齿形滑环密封系统中O形圈的高应力区出现在靠近凹槽底部位置,而滑环的高应力主要集中在与轴筒和凹槽接触的2个尖角部位;增加初始压缩率可提高密封圈的密封性能,但密封圈的应力也逐渐增大;介质压力越大,密封圈的应力及密封面上的接触压力也随之增大;适当增加滑环齿厚可提高密封圈的密封性能及滑环抵御变形的能力。针对齿形滑环密封圈中滑环与凹槽接触的2个尖角处最易发生失效的问题,采用对其两尖角倒角的改进方案。结果表明:在相同工作条件下,改进后齿形滑环密封圈主密封面的最大接触压力提高,而且滑环和O形圈截面的最大Von Mises应力减小。因此,改进后的齿形滑环密封圈密封性能更好,使用寿命更长。     

滑环式组合密封的使用与维修

在工程机械行业,特别是装载机用液压缸的密封形式中,广泛采用的是小断面YX密封圈,其材质一般采用聚胺脂材料或耐油橡胶。聚胺脂密封圈以其优良的耐磨性、耐油性和耐压耐温高等优点倍受用户的青睐,但在使用过程中其密封性和使用寿命不尽如人意。滑环式组合密封是一种由滑环和O形圈组合而成的新型密封装置。其中滑环为主密封件,O形圈只起弹性赋能作用和副密封作用。滑环的制作材料极为广泛,依使用工况而定。工程机械用的液压缸中一般采用氟塑料或聚四氟乙烯等材料。液压缸活塞的密封一般采用格来圈式滑环与O形圈组合密封(图1),     

活塞密封新结构使油缸不需珩磨

英国 TI Reynolds公司声称,由于采用了一种活塞密封结构,已能用该公司生产的冷拔钢管直接制成油缸,而不需要再进行珩磨。这种活塞密封结构是由三个密封圈组成(详见附图):里层为一O形密封圈,外层为一X形密封圈,在两者之间还装有一U形密封圈(由聚四氟乙烯基的弹性材料制成)。当活塞装入油缸后,X形密封圈被挤压而紧贴于油缸壁上,起到初始的密封作用。当油缸内工作介质的压力升高,O形密封圈产生变形,顶起U形密封圈,使之与缸壁相接触,和X形密封圈同时起到高压密封的作用。据说这种活塞密封结构的密封性能优异,还可适用于油缸活塞两侧为两种不同油液或一侧为油液、另一侧为气体的油缸。此外,还容许活塞作转动或振动,即使在活塞静止时,也至少可承受     

组合密封圈的设计

组合密封圈是由O 形橡胶密封圈和氟塑料滑环组成。它可克服O 形橡胶密封圈摩擦阻力大、容易发热和磨损等弊病。近年来国内外正在研制和推广这种密封结构。滑环截面的形状多种多样(图1)。这里简要介绍滑环截面为矩形和碗形的组合密封圈的设计和使用效果等。     

给水泵油封装置O形密封圈的有限元非线性分析

为解决给水泵油封装置中O形圈因密封失效而引起泄漏的问题，利用有限元法对密封圈的大变形、超弹性进行非线性接触分析。首先建立密封圈与转动环沟槽之间的轴对称模型，分析O形圈在不同压缩率、不同轴向压力下的应力分布规律，进而对油封装置结构改进，最后利用试验台位测试油封的密封性能。结果表明： O形密封圈压缩率越大主接触面峰值应力越大，侧接触面应力基本不变；密封圈轴向压力的增加，接触应力也急剧上升，侧面接触应变较大，但工况内无胶料“挤出”发生；改进后双密封O形圈动环结构密封可靠性、安全性更高，在不同工况下进行密封性能试验，油封装置无泄漏，为油封密封圈选型以及避免给水泵实际运行中出现“滴、漏”现象具有一定的指导意义。     

500吨油压机油缸的密封

我厂自制的500吨单臂油压机油缸的静密封是采用O形密封圈。O形圈制造方便、价格便宜、密封圈槽尺寸小,对开槽零件的强度影响小,而且常可安置在零部件的倒角处。如图中所示在油缸1和法兰压盖2,油缸1与支承环3,活塞环4与活塞杆5之间分别安装O形圈6(6~*为装在倒角处O形圈)。油压机的油缸动密封是采用聚氨酯     

C形滑环式组合密封的密封性能

为研究C形滑环式组合密封的密封性能,运用Abaqus建立其二维轴对称有限元模型,研究工作压力、密封间隙、往复运动速度和摩擦因数对密封性能的影响。仿真结果表明,静密封工作时,O形圈与C形滑环之间的最大接触应力是密封的关键;随着工作压力的增大,O形密封圈和C形滑环的最大Von Mises以及二者之间的最大接触应力均呈现出增大趋势;密封间隙越小,接触应力越大。动密封工作时,密封间隙和工作压力对滑动密封的变化趋势与静密封时基本一致;C形滑环与活塞杆之间的摩擦因数越小,密封效果越好;往复运动速度对最大接触应力的影响不大。     

橡塑弹性体弹性变形原理在油缸密封设计中的应用

基于密封圈O形圈的密封原理,分析了橡塑弹性体在油缸密封中的静密封作用和动密封作用,阐述了橡塑弹性体弹性变形是弹性体在往复运动密封中运用的基本原理,在设计各类油缸密封中起着重要作用。     

齿形滑环密封圈密封性能分析及结构改进

建立了齿形滑环密封结构数值计算模型,采用有限元方法分析0形密封圈和滑环的接触应力和应力分布,并探讨介质压力、往复速度、摩擦系数和压缩量对密封性能的影响.结果表明,在静密封阶段,0形密封圈横截面内部应力集中在靠近凹槽底部区域,滑环足部与中间接触部位的变形严重.随着压缩量、介质压力的增加,齿形滑环密封圈密封性能和变形增加,...     

基于三维接触的滑环式旋转组合密封性能主控因素分析

密封圈二维有限元分析中,常将密封圈接触面上最大接触压力推广到整个接触面上,针对这种不够精确的方法,提出了一种基于三维仿真模型的有效接触压力高精度计算方法。建立组合密封圈的三维模型,模拟实际工况,对影响其动密封特性的轴往复运动速度、轴转速、介质压力、O形圈压缩量、滑环厚度、滑环动接触面开槽进行了研究,并利用有效接触压力计算方法分析了动接触面上有效接触压力的分布情况。结果表明：滑环开槽、滑环厚度、O形圈压缩量以及介质压力对组合密封圈有效接触压力影响较大,内轴往复速度以及转速达到一定值后对有效接触压力影响较大。研究结果为滑环式组合密封圈的优化设计提供了参考。     

液压缸活塞密封性能的有限元分析

以某油缸的活塞密封为研究对象,运用有限元分析方法,借助ANSYS软件对O形圈和唇形圈进行了有限元分析,并比较了二者综合等效应力分布情况。结果表明:密封圈的应力集中区域为密封圈与缸筒接触以及密封圈挤进间隙且与活塞沟槽(或者挡圈)接触的区域,这两个部位是密封圈的薄弱环节;唇形圈内部的应力分布比O形圈内部的应力分布明显均匀,应力集中现象不明显,从理论上验证了采用唇形圈代替O形圈的密封方式,能够在一定程度上解决由密封失效引起的油缸内泄的设想;用有限元方法研究液压缸密封性能具有直观、快速、可靠的优势,该思路和方法同样适用于其它类型的密封元件。     

某型航空发动机磁力密封装置密封失效分析

为解决某型航空发动机磁力密封装置零件无明显损伤特征的密封失效问题,对磁力密封装置静环磁性、振动工况及动环内O形密封圈压缩率与拉伸率等方面进行分析。结果表明,磁力密封装置磁性比压设计过小、动环内O形密封圈拉伸率设计过大是造成磁力密封装置泄漏的主要原因。通过对O形密封圈、齿轮轴等零件的改进设计,从理论上提高磁力密封装置工作可靠性,解决密封失效问题。     

双O型橡胶环-聚四氟乙烯组合密封环

在液压传动中,如何改进油缸与活塞的密封结构,以提高油缸在低速运动时的性能,是个很重要的问题。通常采用的橡胶密封圈密封,结构简单,密封处泄漏小,但是寿命较短,摩擦阻力大,特别是在油缸速度小于20mm/min时,易产生爬行。 我们设计的一种双O形橡胶环-聚四氟乙烯组合密封环(见图     

油缸密封设计中橡塑弹性体弹性变形原理的应用探讨

油缸密封装置在使用过程中总是或多或少地出现划伤、变形、失效等问题,充分发挥橡塑弹性体机械性能在油缸密封中的静密封和动密封作用,不仅可以避免油缸内部的磨损,还可以保证密封的稳定性和可靠性,在一定程度上延长油缸的使用寿命。鉴于此,现对油缸密封中动密封、静密封的性能进行分析阐述。     

活塞密封结构的改进

目前各类磨床油缸与活塞的密封,大多采用O形密封圈。O形密封圈虽有结构简单、装拆容易、更换方便等优点,但也存在一些缺点: (1)以O形圈为密封件的活塞与油缸,一般采用H8/f8间隙配合。为了使O形圈有预压缩量,O形圈放入活塞槽后总是略高于活塞外圆表面。不过,因制造O形圈的橡胶的弹性模数极低(E=8MPa),不能承受活塞与活塞杆重量的下垂。当装进油缸后活塞的下半部表面就直接与油缸壁接触,所有配合间隙均在活塞上半部与油缸壁之间,总装配时不能作到活塞、活     

双三角滑环式组合密封的密封性能分析

针对新型井下排水泵驱动气缸活塞中使用的双三角滑环式密封圈,建立其二维轴对称与三维实体有限元模型。采用二维轴对称模型分析滑环的最小厚度、圆弧半径、宽度与O形圈预压缩量等几何参数和介质压力、往复运动速度、环境温度等工作参数对其静密封和往复动密封性能的影响。采用三维实体模型分析环向接触应力分布和活塞径向偏心对密封性能的影响。结果表明:在静密封中,除滑环宽度外的几何参数会对主密封面的接触应力大小和分布产生较大影响;介质压力增加时,密封圈具有较好的自封性;环境温度的增加会降低最大接触应力与O形圈的最大Mises应力;在动密封中,最大接触应力随时间呈波动变化,介质压力、运动速度与环境温度在一定范围内会影响其密封性能;当活塞处于径向偏心运动状态时,密封性能会随着偏心量的增大而明显降低,故应采取措施尽量提高活塞在气缸中的同轴度。     

船舶艉轴密封装置O形橡胶密封圈失效分析

介绍了船舶艉轴密封装置密封原理,通过对船舶艉轴密封装置橡胶密封圈失效形貌特征及装置失效部位密封结构的实例分析,探讨了该类O形橡胶密封圈失效的原因,并提出了相应的改进措施。分析表明,橡胶圈压缩率偏大,橡胶环及与其接触部件的材质硬度偏低和加工精度不够,密封沟槽宽度偏大,磨粒侵入和润滑不良是导致艉轴密封装置O形橡胶密封圈失效的主要原因。     

多密封槽缸体密封圈安装方法的改进

旋转往复运动油缸的多密封槽缸体因结构复杂,既油槽多,还有多个密封槽,因此密封圈的安装工艺性很不好,如图1所示。此类零件密封圈安装质量一直不是太好,因密封圈安装时隐蔽划伤、过度内径拉伸而对机床油缸密封埋下隐患,经常发生密封失效的问题,会让设备发生故障,导致机械未能完成指定动作,令产品不能达到指定质量,