液压系统静密封结构漏油故障分析

液压系统的执行部件液压缸在长期使用过程中出现漏油故障,通过对密封圈进行密封原理分析、密封结构分析、O形橡胶密封圈有限元仿真分析、试验验证等方式,得出静密封结构渗漏油的原因,并根据密封失效原因提出解决措施.结果表明:液压系统O形圈静密封结构在低温下密封圈压缩率会减小,出现密封失效;通过增大O形橡胶密封圈截面直径可有效提高...     

橡胶O形圈密封结构老化状态的模态分析

为避免机械装置因橡胶O形圈老化而导致的失效与故障问题，研究橡胶密封结构老化状态的无损、在线、定量检测方法是工程实际的迫切需要。基于ANSYS软件建立了橡胶O形圈密封结构的有限元模型，使用输入不同参数的方法达到了等效模型不同老化状态的目的，完成了压缩率为20%情况下的橡胶O形圈密封结构老化状态模态分析，建立了老化状态和固有频率之间的变化关系。研究结果表明：建立的有限元模型能够反映橡胶O形圈密封结构老化状态特性的变化情况，为研究橡胶密封结构老化状态的无损、在线、定量检测方法提供了先验性知识。     

斜置○形圈——一种新的旋转密封结构

O形橡胶密封圈一度被认为不适用于旋转密封,除非转速很低以及压差很小。究其原因,乃是由于一种所谓戈—焦耳效应(Gow—Joule effect):套在旋转轴上的O形橡胶圈由于摩擦发热会发生拉紧。于是就会出现一种恶性循环:橡胶圈摩擦生热拉紧,摩擦增大,生热加剧,拉紧愈甚,最终导致大多数旋转密封中的O形橡胶圈很快损坏。以往的对策是限制O形圈仅用于低转速低密封压力的旋转密封,或是采用许多复杂的异形密封件。新近的研究表明,对于旋转密封,使O形圈倾斜安装,可使密封装置的寿命增加15倍以     

基于渗透边界的O形组合圈密封特性研究

为准确研究高压柱塞副O形组合密封圈的密封特性,考虑流体向密封接触区渗透对接触压力的影响,基于逐点比较法提出了综合渗透与非接触边界的数值仿真方法,研究高压流体作用下O形组合密封圈的接触压力与von Mises应力分布。进一步讨论不同预压缩量与流体压力下O形组合密封结构参数对其密封性能的影响。分析结果表明:综合渗透边界与非接触边界的分析方法具有较高的可靠性,试验对比误差为2.9%～4.3%;随着O形圈预压缩量增大,主接触压力与密封长度明显增大,而内部von Mises应力与侧接触压力的变化较小;随着流体压力的增大,O形圈von Mises应力与主、侧接触压力均明显增大,但密封长度的变化较小。此外,组合密封挡圈应用于高压柱塞副可有效避免O形圈局部应力集中,挡圈接触压力随流体压力的增大而增大,但明显小于O形圈主接触压力,仅起辅助密封作用。研究结果为高压柱塞副动密封结构设计与优化提供了依据。     

液压缸组合密封性能仿真与参数优化研究

通过改变伺服液压缸组合密封的结构型式,建立两种密封圈的仿真模型,利用ANSYS Workbench软件在静密封状态下,探究介质压力、压缩率、接触的摩擦因数对伺服液压缸密封性能的影响,并以密封圈最大Von-Mises应力和接触面最大接触压力作为密封性能的判定依据;而在动密封状态下建立泄漏量和启动压力动态特性的数学模型,并以二者数值大小作为密封性能的判定依据,从而优化密封圈的组成结构参数。结果表明:在静密封状态下,当改变其中任一参数时含有工字形圈的液压缸的最大Von-Mises应力和接触面最大接触压力明显优于含有O形圈的液压缸;而在动密封状态中,随着介质压力增加,两种模型的液压缸泄漏量不断减少,启动压力不断增加,并且含有工字形圈的液压缸泄漏量更少,表明工字形圈的密封性能优于O形圈的密封性能。而研究的工字形圈组合的格莱圈可为液压缸设计人员提供参考。     

水介质O形圈密封阻力研究

为了研究水介质O形圈的密封阻力特性，通过ANSYS软件建立O形圈二维轴对称有限元模型，分析不同预压缩率和流体压力对O形圈密封性能的影响，通过2种滑动摩擦力理论算法，计算出不同流体压力下O形圈的摩擦力，与实验测量的摩擦力进行对比分析，探究流体压力和往复速度对摩擦力与摩擦因数的影响。结果表明：随着预压缩率增大，O形圈von Mises应力和接触长度增大；随着流体压力的增大，O形圈von Mises应力增大，接触压力和接触长度随之增大，流体压力超过30 MPa,接触长度减小；微元法和实验得到的摩擦力较为接近，可用于O形圈摩擦力预估；相同往复速度下，随着流体压力增大，O形圈摩擦力增大；相同流体压力下，随着往复速度增大，摩擦力也增大。     

基于有限元的O形密封圈在三角区域的密封性能研究

为了分析角密封时O形圈的受力状态、接触压力、安装预紧力等,基于ANSYS软件Workbench平台建立了不同倒角尺寸下的O形圈区域模型,分析了在不同倒角尺寸下O形圈的VonMises应力、接触压力、安装预紧力的大小变化情况。结果表明:对于不同的倒角尺寸,O形圈本体的应力、接触压力和安装预应力不断变化,可以根据工程实际设计O形圈的不同倒角尺寸,同时也可以校核密封压力和安装预紧力。     

基于压力波的柴油机喷油器故障诊断研究

柴油机喷油器故障直接影响到燃油的喷射质量，导致燃烧过程恶化，影响柴油机的性能指标。通过实验模拟喷油器的典型故障，用外卡式压力传感器测取高压油管的燃油压力波，并利用人工神经网络模型进行了故障诊断。结果表明，该方法可实现柴油机喷油器不解体诊断。     

O形圈在深海环境下往复密封应力分析

为了分析深海特殊环境下液压元件中O形圈的往复密封性能,基于ANSYS软件建立了O形圈的二维往复运动模型,分析了不同工况下O形圈接触应力和摩擦应力的分布及往复运动过程中应力大小变化情况。结果表明:深海各种工况下,O形圈可实现往复密封;往复运动开始时应力不断变化,之后趋于稳定;深海高压环境对O形圈密封性能影响很小,可以忽略不计。     

种新型手动滑阀式换向阀的研究与应用

提出一种新型密封结构的滑阀式换向阀。该换向阀体外侧呈圆柱形,以格莱圈作为密封件,代替传统的多级台阶式O形圈密封。阀芯亦用格莱圈密封,代替传统的间隙密封。该阀结构简单,加工精度要求大为降低。试验结果表明:该换向阀密封性好,内泄少,保压性优良,满足有保压需求的液压系统的设计要求。     

热轧层流辊道内冷辊回水结构的优化改进

针对某热轧厂1 580 mm生产线精轧出口层流辊道内冷辊频繁发生操作侧轴承失效问题,对其原因进行了分析,同时核算了内冷辊受热轴向膨胀后操作侧轴承侧向间隙。结果表明：操作侧轴承侧向间隙满足使用要求,轴承失效和辊筒受热膨胀无关;操作侧轴承失效的直接原因是轴套制造精度低导致骨架油封失效、内冷辊高速旋转“吸水”效应,使冷却回水进入轴承座内部,进一步造成润滑不良进而造成轴承失效。为此,对内冷辊回水结构进行了优化改进：在操作侧轴承座端盖和水套之间增加法兰,延长轴套及安装轴套的轴头,在轴头和轴套之间增加O型密封圈。改进后两年的使用周期内没有发生过轴承失效故障。     

滚筒式门体发泡设备液压系统改造

滚筒式冰箱门体发泡设备使用过程中出现转动冲击力大、油缸漏油、油温高等问题,影响生产效率。为解决问题,通过分析及调研,对液压系统实施改造：用比例节流调速阀替换常规节流调速阀,增加冷水机降低液压油温,用铜基密封环改进油缸耐压性能,有效减小了设备在运行工作过程中的有害冲击及有害振动,提高设备稳定性、可靠性,提升设备工作效率。     

结晶器铜套腐蚀断裂失效研究

随着我国水平连铸工业的快速发展，结晶器铜套关键部件的质量尤其关键，一旦发生断裂失效会产生无法挽回的经济损失。对结晶器铜套出现断裂的问题进行分析，采用扫描电镜、能谱分析对结晶器铜套腐蚀裂纹进行观察、痕量分析，并对比未发生断裂失效样品的化学成分和物理性能。结果表明:铜套失效是由在实际工况中受热应力和循环水中的腐蚀介质引起的应力腐蚀导致，化学成分和物理性能无明显差异；通过分析给出检查循环冷却水的水质、降低水中铁含量、监控pH值、改进铸造工艺、控制化学成分等可行性建议，降低断裂失效风险。     

中间包板间密封不良的原因分析和改进

针对连铸机生产过程因中间包板间密封不良导致的钢液二次氧化和板间滋钢问题,现场跟踪系统分析了快换机构油缸、机构滑道、机构弹簧压力、水口烘烤及水口板面等因素对密封效果的影响。分析结果表明,板间密封主要与快换机构设备精度、烘烤工艺操作及水口板面质量有关。通过提升快换机构滑道维护标准、提高弹簧压力、规范油缸行程,优化上水口和浸入式水口烘烤制度,规范板面平整度,板面涂抹石墨质涂料,推行精细化操作等措施,连铸生产过程中中间包板间密封效果大幅提升,板间密封氩气背压合格率由75%提高至98%,板间吸气造成的结晶器液位波动大于±3 mm发生率由3.0%降低至0.1%以下,板间滋钢发生率由1.5%降低至0.01%以下。     

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 针对某车用柴油机气缸套裂纹故障进行分析。研究结果表明,裂纹气缸套化学成分和显微组织符合相关技术标准要求。根据裂纹气缸套宏观断口观察及合金铸铁材料特性分析,裂纹可能是由铸造内应力引起的冷裂纹。对不同时效处理工艺参数下的气缸套内应力进行测试工艺试验,500 ℃保温2 h去应力综合效果最佳。调整时效工艺参数之后气缸套裂纹故障得到彻底解决。     

高压共轨喷油器柱塞偶件密封特性研究与优化

以高压共轨喷油器的控制柱塞为研究对象,运用计算流体力学和热流固耦合的方法进行油膜泄漏仿真及结构形变仿真研究。运用单向流固耦合的方法对控制柱塞的结构进行了优化设计以及方案优选。优化方案包括在柱塞侧面加工环形槽、在柱塞中心加工盲孔等。经过方案对比,优选出效果最显著的组合优化方案,采用该方案能将控制柱塞的最大形变量减少12.21%,将平均油膜厚度减少36.17%。在CR3000A高压共轨燃油供给试验台上对BOSCH公司的CRI2.0型号共轨喷油器的控制柱塞在静态和动态下进行了燃油泄漏测量,发现组合优化方案与仿真值接近,显著提高了喷油器的密封特性,证明组合优化方案在高压工况下密封性能是良好的。     

SCR竖炉烧嘴回火应急处理及其预防

为进一步提高SCR铜杆生产线的稳定性与可靠性,经过长期生产实践的探索,成功地解决了烧嘴回火问题。根据竖炉回火诸多影响因素及其危害,通过有针对性地对烧嘴水冷管套、烧嘴回火过滤器、安全防爆膜等关键备件进行重点维护保养、定期检修和及时监控、适时更换有效地避免了竖炉回火的发生,达到节能降耗、延长竖炉炉龄、提高经济效益目的。     

低压铸造铝合金发动机缸盖气体泄漏的原因分析

针对低压铸造生产的铝合金发动机缸盖在气密性检测中发现的泄漏问题,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱等手段研究了泄漏部位的组织与缺陷,并与相应的正常位置显微组织进行了对比分析。结果表明,枝晶间显微缩孔是导致缸盖泄漏的主要原因;而氧化夹杂物和异常生长的块状Si相增大了缸盖铸件在凝固过程中缩孔产生的倾向。     

封头齐边线的新划法

通过对封头齐边工艺过程的分析,指出了封头直边段齐边线的划线方式对封头边口的切割、焊缝坡口钝边的制作、封头与筒体的组装所造成的影响。为了保证压力容器的制造质量,提高生产效率,推荐了一种比较实用的封头齐边线的新划法。