电液锤活塞密封窜漏的原因分析及改进

电液锤液气缸活塞密封采用由PTFE制造的格莱圈密封,在使用中液压油会窜入气腔,导致气体压力升高。本文分析了由于缸体膨胀、密封失效而发生窜漏的两种原因,即液膜流过密封环时在气腔积聚和收锤造成的压力冲击。并提出了在格莱圈后安装Yx圈的改进措施。     

水下环境下不同密封结构形式性能分析

为选择合理的水下装备密封结构形式,对格莱圈、O形圈、X形圈组合和矩形圈在水下环境下的密封性能进行分析。采用ABAQUS软件分别建立4种密封结构的有限元分析模型,研究4种密封结构在预压缩阶段、变压缩率和变外界压力下的等效应力、接触应力和剪切应力变化规律,对比分析4种密封结构的密封性能。研究结果表明：相同的初始压缩率下,矩形圈最大等效应力最大,然后依次是X形圈组合、格莱圈、O形圈,矩形圈最大接触应力和最大剪切应力最大,然后依次是X形圈组合、O形圈、格莱圈,矩形圈在初始压缩阶段具有更好的密封性能;随着初始压缩率和外界压力的增大,格莱圈、O形圈、X形圈组合和矩形圈的最大等效应力、接触应力、剪切应力随之增大,其中矩形圈和X形圈组合的应力增长率较高。矩形圈和X形圈组合在密封能力方面较优,但其等效应力和剪切应力水平过高,容易诱发密封失效;格莱圈和O形圈虽然在密封能力方面不如矩形圈和X形圈组合,但其最大等效应力和最大剪切力较小,故其用作密封时寿命更长。     

格莱圈动密封性能分析及密封参数优化*

针对伺服液压缸活塞中使用的格莱圈组合密封形式,利用有限元分析软件ANSYS Workbench建立其二维轴对称有限元模型,研究格莱圈在不同密封参数(O形圈预压缩率、矩形滑环的厚度、O形圈的材料硬度)下对其动密封性能的影响。结果表明:在矩形滑环的中间区域,主密封面上最大接触压力随着O形圈预压缩率和O形圈材料硬度的增加而增大,随着矩形滑环厚度的增加而减小;启动摩擦力随着O形圈预压缩率和O形圈材料硬度的增大而增大,随着矩形滑环厚度的增大而减小。基于响应曲面法,以最大接触压力和最小启动摩擦力为优化目标,对格莱圈的密封参数进行优化设计。优化后最大接触压力增大,启动摩擦力减少,提高了格莱圈的密封性能。     

振动对格莱圈密封性能的影响

硬岩掘进机(TBM)工作环境复杂且常伴随着强振动问题,在TBM工作过程中,推进液压缸经常出现内泄漏,主要原因是振动减弱了液压缸密封圈的密封能力。首先建立在基础振动作用下的液压缸间隙波动数学模型,利用MATLAB/Simulink仿真分析不同基础振动参数下间隙波动规律,再通过ABAQUS软件建立格莱圈的二维轴对称模型,研究间隙波动幅值、间隙波动频率对格莱圈密封性能的影响。研究结果表明:格莱圈密封能力随着基础振动幅值的增大而减弱;基础振动频率小于30 Hz,大于60Hz范围内,格莱圈密封能力随着频率的增大而减弱;基础振动频率在30-60Hz之间时,频率的变化对格莱圈密封性能影响不大。     

基于Abaqus/CAE的格莱圈参数化建模及密封性能分析

该文对Abaqus/CAE进行了内核脚本及GUI的二次程序开发,通过开发内核脚本程序,建立友好的图形用户界面,创建格莱圈的建模与数值计算专用模块,实现格莱圈密封的参数化建模、分析计算、访问结果数据库等功能。通过该二次开发计算模块,对格莱圈的密封性能进行计算分析,结果表明:介质压力作用下,格莱圈最大接触应力一般均大于介质压力,满足密封条件;因格莱圈不易发生挤隙现象,且滑动面摩擦力小,具有良好的动密封性。     

自调式密封

自调式密封是当液压力增加时,能使装有该密封的活塞对缸体壁的摩擦力不增加的一种新的密封。若采用普通的O形密封圈,则随着液压力的增加O形圈变形增大,对缸体壁的接触压力也增大,使运动副的摩擦阻力随之增大。摩擦阻力过大,不仅造成活塞运动的非线性,而且容易咬损O形圈。本文对自调式密封装置的原理、结构和实验等作些简要介绍。 1 结构和原理自调式密封的结构如图1a所示,O形圈低压侧挡圈的上部为三角形,下部为矩形。当     

宽温域下电静液作动器的液压缸活塞格莱圈动密封性能分析

为了分析宽温域下电静液作动器的液压缸活塞格莱圈密封性能,基于流体动压润滑理论,建立了考虑油液黏温特性的最大启动压力和泄漏流量的数学模型。利用有限元软件ABAQUS计算得到活塞密封接触面间的接触压力,通过逆解法求解一维雷诺方程得到密封接触面间的油膜厚度,从而定量计算出密封结构单行程的最大启动压力和泄漏流量,并分析了介质压力和温度对最大启动压力和泄漏量的影响。仿真结果表明,介质压力升高会导致活塞动密封有效工作的温域变窄,最大启动压力降低,泄漏流量增大;温度每增加20 ℃,泄漏流量降低量不低于25%,最大启动压力降低量不低于15%,即温度适当升高有利于降低最大启动压力和泄漏流量,但过高的温度将增加格莱圈失效的风险。     

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。     

水下船体表面清刷机器人密封的设计

水下船体表面清刷机器人伺服电机输出轴可供密封用的轴向尺寸不足4mm,采用常规的动密封方式难以进行密封。根据机器人水下作业环境的要求,对机器人的密封结构和密封方式进行了分析和设计。通过对水下船体表面清刷机器人的静、动密封试验,以及机器人的实际应用结果表明水下船体表面清刷机器人静密封采用O形圈,动密封采用旋转格莱圈和优质毛毡,密封设计合理可用;在伺服电机输出轴上加轴套,既起到了联接的作用,又为密封创造了条件,较好地解决了电机输出轴轴向尺寸小导致的密封难的问题,是一种较好的动密封装置。     

旋转搅拌轴密封装置的设计

选用旋转格莱圈作为搅拌轴的密封元件,密封装置结构简单,装卸方便,能满足生产工艺和安全规范的要求,经过长期的生产实际使用,密封效果良好,已推广应用到类似的旋转搅拌轴密封装置中。     

起落架密封技术研究进展

起落架密封技术是起落架设计过程中最重要的环节之一,但目前国内并没有专门针对起落架密封的相关资料,设计人员往往根据相关经验来设计密封,在载荷、截面、材料变化后不能保证安全可靠。介绍起落架密封装置的工作原理;介绍V形密封圈、O形密封圈、三角断面密封圈、山形密封圈、格莱圈与斯特封、VL形圈6种目前已在起落架上实际应用的密封结构,分析其性能特点、具体构成以及使用条件,并比较其综合性能;以国内某型飞机和MD-82作为实例介绍密封件的具体应用方式,旨在为起落架密封设计和选型提供参考。     

滑环圆角半径对液压往复格莱圈接触压力的影响

为了研究格莱圈的往复密封性能,基于ANSYS Workbench建立格莱圈的有限元模型,并对格莱圈进行往复动态分析,分析压缩率、流体压力和滑环圆角半径对格莱圈最大接触压力和最大Von Mises应力的影响。数值模拟结果表明:在同一压缩率下O形圈与滑环之间的接触压力要大于O形圈与缸体之间的接触压力;随着介质压力的增加,滑环-活塞杆接触对与其余接触对之间的接触压力差值越明显;当滑环空气侧圆角半径小于流体侧圆角半径时,内外冲程所受到的压力差要明显大于空气侧圆角半径大于流体侧圆角半径时的压力差,因此当空气侧圆角半径大于流体侧圆角半径时,可延长格莱圈的使用寿命。     

子午胎成型机主轴密封系统研究与应用

论文对成型鼓主轴密封如何满足工艺标准及主轴密封圈改进等问题进行研究探讨,通过分析格莱圈的结构特点及密封原理,对成型机主轴密封系统进行结构设计,使其能满足生产工艺的要求,经过长期的生产实际使用,密封效果良好,已推广机台上应用。     

格莱圈在某机型中的应用

该文分析了格莱圈的结构特点及密封原理,对塑性材料聚四氟乙烯和弹性体材料橡胶的性能进行了对比介绍,说明了设计、检验及安装的相关要求及方法.     

自密封原理在超高压密封中的应用

自密封是用密封介质的压力来调节接触压力,这是密封史上最古老最通用的方法之一。在大多数接触密封装置上都利用了自密封原理。随着科学技术的发展,超高压技术得到了越来越广泛的应用。压力越高,密封就越困难。自密封原理在超高压技术中得到广泛的应用,并且正在继续开发出许多新型的密封结构。图1所示的空心金属O形圈是一种在超高压静密封中常用的密封圈,它的侧壁开有若干小孔或缝,压力介质可以通过这些小孔或缝进入内部,具有良好的自密封性。这种圈在1000     

格来圈密封的安装及工装设计

格来圈密封，主要应用在液压缸的密封系统，不管用于活塞还是活塞杆，均获得良好的效果。此类油封主要由两个元件组成，密封环和O形圈。格来圈为双作用密封圈，其工作原理是利用O形圈和密封环的压力配合作用，而密封作用则取决于整组油封特殊的形状设计。     

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。     

一种高压密封结构的故障分析与设计

分析和研究了一种典型的高压密封结构，针对该结构密封不严、压力变化不稳定、O形圈表面磨损和聚四氟乙烯圈受压变形失效等故障，设计出一种新型的密封结构。设计的结构有效地减少了对密封件的磨损，延长了密封件的使用寿命，提高了高压密封仪器的性能和工作效率。     

水下柔性连接器的O形圈球面密封性能分析

水下柔性连接器可解决水下油气管道在连接时因管道角度偏离而无法成功对接的问题。水下连接器的密封结构以球面上的O形圈为主，为了验证连接器密封结构在水下的密封性能，通过对O形圈材料本构方程的计算分析，得到O形圈橡胶材料的重要材料参数；从von Mises应力、接触压力、不同接触面的接触宽度等方面，分析不同介质压力对O形圈密封性能的影响。结果表明：水下柔性连接器密封结构在不同工作状态下均能够保持良好的密封性能，且介质压力越大，O形圈与球形结构上的密封槽之间的接触应力就越大，连接器密封性能有所提升。通过压力试验验证了O形圈球形结构应用在水下是可靠的。     

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。