气浮式无摩擦气缸设计

简述了无摩擦气缸的定义与应用,根据圆柱活塞间隙密封与带径向两排节流小孔圆柱活塞的密封模型,指出了影响其内泄漏量的主要参数。结合理论分析与经验,设计了一种新型无摩擦气缸及其带径向节流孔与轴向密封槽的气浮活塞,应用计算机仿真技术分析了活塞与缸壁间隙处的气流压力与流速分布,研究表明活塞上密封槽具有提高密封与支撑作用。另外为获取无摩擦气缸的摩擦性能,研究了两种测试方法与装置,根据实验可得活塞表面带密封槽与节流小孔的气浮式气缸活塞向上运动时摩擦力极小,实现了气悬浮。     

静压球面气体轴承工作特性数值分析

针对传统的主控雷诺方程推导过程中使用的连续性方程在静压气体轴承的节流孔处并不适用的问题,对雷诺方程进行修正。基于保角变换方法、牛顿迭代法、有限差分法和松弛迭代法对轴承气膜流场区域修正雷诺方程进行计算,得到在不同供气压力下节流孔分布锥顶角处气膜压力沿周向的分布,分析供气压力、径向偏心率和节流孔直径对静压球面气体轴承径向承载力、轴向承载力和耗气量的影响。结果表明：静压球面气体轴承的径向和轴向承载力受到静压效应和动压效应的耦合影响;供气压力越大,径向和轴向承载力越大,耗气量量越大;径向偏心越大,径向和轴向承载力越大,径向偏心率对耗气量影响很小;节流孔直径越大,径向承载力、轴向承载力和耗气量越大。     

超临界二氧化碳喷染器中平滑式迷宫密封结构对密封性的影响

为研究超临界二氧化碳喷染器平滑式迷宫密封结构对其密封性能的影响,使用FLUENT模拟迷宫密封内部流场,分析迷宫密封中二氧化碳运动和能量转换;探讨节流间隙尺寸、密封齿形状和齿顶圆角大小对迷宫密封密封性能的影响。结果表明:迷宫密封密封性能与节流间隙尺寸呈线性关系,密封性能随节流间隙减小而提升;平行四边形、正梯形和后侧梯形节流齿迷宫密封的密封性能较好,其中为正梯形节流齿迷宫密封的密封性能更加优异;随着齿顶圆角减小,二氧化碳在迷宫密封的流动阻力越大,迷宫密封的密封性能越好。     

迷宫活塞压缩机泄漏流

基本理论 迷宫的密封原理可用图1说明,因为有小间隙存在,一小部分工作介质由高压端通过迷宫跑向低压端。实际的迷官由设在活塞上的许多节流凸肩组成,与气缸壁仅有很小间隙,凸肩之间具有相对大体积扩展一迷宫腔（图1r.h.s）,迷宫的密封如下;由于腔与腔之     

自由活塞极限位置的液压节流控制

针对单活塞液压自由活塞发动机自由活塞运动不受机械机构约束的情况,研究单活塞液压自由活塞发动机自由活塞极限位置的液压节流控制方法,保证系统机械结构安全。基于对自由活塞极限位置节流控制原理的分析,建立液压控制回路数学模型,结合试验和仿真分析节流控制的工作特征及其影响因素。研究结果表明,单活塞液压自由活塞发动机极限位置的液压节流控制应考虑单向阀节流、回油阻尼和油液弹性三种作用效果的影响。压缩腔压力在膨胀冲程的第一次压力峰值由单向阀引起,第二次压力峰值由回油阻尼和油液弹性引起。增大回油孔通流面积可减小第一次压力峰值压力波后期高压的持续时间。回油阻尼和油液弹性能有效防止单活塞液压自由活塞发动机机械损坏的发生。     

机电液混合驱动直线执行器构型设计与性能测试

针对阀控液压缸节流损失大,电机械执行器带载能力弱的问题,通过液压缸活塞与电机械执行器螺母刚性连接的方式,将两类执行器集成为新型的机电液混合驱动直线执行器,主要由电机械驱动机构和液压驱动机构组成。电机械驱动机构用于执行器运动控制,液压驱动机构具有功率放大功能,用于提高执行器带载能力。研究中,活塞杆设计为中空结构用于长行程丝杠的安装,活塞上增设有通油孔用于油液的快速流通。通过密封设计,将活塞两侧设计为可充高压油液的容腔,采用ANSYS Workbench有限元软件对新型执行器零部件进行强度校核。最后,制造执行器试验样机并构建性能测试平台,测试结果表明,设计的机电液混合驱动直线执行器密封效果良好,运动过程中启制动平稳,具有良好的速度与位置控制特性;执行器液压驱动机构增力效果显著,且节流损失较小。所提机电液混合驱动直线执行器融合了液压驱动和电机械驱动的优点,为实现高能效高功率密度直线驱动提供了一种新的思路。     

基于TRIZ冲突解决原理的液压缸活塞密封技术研究

阐述了TR IZ冲突解决原理及其解决流程。根据液压缸活塞密封的问题分析,定义了液压缸活塞密封的物理冲突和技术冲突,基于TR IZ技术矛盾解决矩阵的创新原理和解决物理冲突的分离原理,构思出液压缸活塞密封技术中密封与磨损、双向受压与轴向尺寸限制问题的无妥协解决方案,为具体液压缸活塞密封技术实施提供了典型的密封方式和结构形式。     

可调减振器阻尼特性试验研究

研制了基于旁通节流孔的新型节流孔可调减振器样机,试验研究了复原阀系活塞孔口直径、复原阀片数、限位阀外径、旁通节流孔直径对减振器阻尼力的影响。试验结果表明:活塞节流孔直径的减小、复原阀片数的增加和限位阀外径的增大都会导致减振器阻尼力增大,其中,活塞节流孔直径和限位阀外径对阻尼力影响较大。在旁通节流孔直径为0～4mm范围内,减振器阻尼力随着旁通节流孔直径的增大而减小,当旁通节流孔直径大于4mm后,减振器的阻尼力变化不大。压缩阻尼力受旁通节流孔直径的影响较小。试验研究结果为旁通节流孔式阻尼可调减振器的设计提供了依据。     

双侧迷宫密封性能影响因素的三维数值分析

以ANSYS Workbench为工作平台,采用ANSYS Meshing模块为三维气体通道进行非结构化网格划分,利用Fluent技术对流动在迷宫密封通道内的气体进行模拟分析,验证双侧迷宫密封结构在工作过程中的优势和有效性,分析双侧迷宫密封间隙以及节流齿等因素对迷宫密封性能的影响。结果表明:双侧迷宫密封结构的密封效果要优于单侧迷宫密封结构和间隙密封结构;双侧迷宫密封的密封间隙越大,气体的泄漏量越大;在规定密封长度内存在最佳节流齿宽度;节流齿逆于气体来流方向时的密封效果更好,并且节流齿存在最佳密封倾斜角度。     

液压缸的节流缓冲装置

1．结构与工作原理图1是一种固定节流式缓冲液压缸,其工作原理是利用缓冲柱塞和缓冲阀的相互作用达到可调节缓冲的目的。当缓冲柱塞7进入缓冲腔后,腔内油液被迫经节流口2流出,由于节流日液阻较大,从而在缓冲腔内形成较高缓冲压力而实现液压缸活塞减速缓冲。调节节流口2的大小,可改变活塞的缓冲速度。孔3为活塞向右运动时的单向进油口。图1固定节流式缓冲液压缸1缓冲阀2．节流日3单向进油口4液压缸盖5限压阀6．缓冲腔7缓冲柱塞8、活塞2．缓冲装置的性能分析图2是缓冲液压缸的原理简图,液压缸运动部件的全部机械能变化值dE。经缓冲后将…     

高压差调压器用四级节流密封控制器

介绍了一种调压器包括控制器和主阀，其中控制器设计了四级节流密封结构，调压控制器的指挥阀和稳压阀中分别设置两级节流密封，可有效解决高压力下，阀瓣容易被冲刷破坏、影响节流效果、降低调压器精度、调压器关闭后阀瓣无法严密密封等问题。     

锯齿型径向迷宫密封机理研究

采用模型实验和数值模拟的方法，对锯齿型径向迷宫密封的密封机理进行了研究，结果表明，节流间隙中的射流偏转和流束收缩，可以有效地降低间隙的实际通流面积，提高密封性能，从而可以用节流间隙中的射流偏转来取代微小的节流间隙，实现在较大的节流间隙下的良好密封。     

往复式低温制冷机的气体润滑

对低温机械应用气体润滑技术的情况进行了综述及讨论,重点针对往复式低温机械活塞密封的气体润滑,分析了低温活塞膨胀机气体润滑活塞密封的结构特点、性能及使用,介绍了低温制冷机迷宫密封的应用概况,反映了微型制冷机中最新研发气体轴承活塞的结构特点及动态.     

水泥环破碎器矩形异形活塞密封性能分析

针对传统圆柱形液压活塞承载力不足问题,提出一种矩形异形活塞,研究其在不同工况下的密封性能。基于Abaqus软件建立异形活塞有限元模型,研究介质压力、密封间隙、活塞运动状态以及摩擦因数对密封性能的影响,并分析异形密封环不同位置处的应力分布和翻转情况。结果显示：静密封时,介质压力越大,密封环的最大Mises应力和最大接触应力越大;密封间隙越小,最大Mises应力与最大接触应力越大;相比静密封,内行程过程中最大Mises应力和最大接触应力都有明显增加,且随摩擦因数增加而增加,而外行程中最大Mises应力和最大接触应力相比静密封差异较小;各工况下应力最大值均出现在密封环圆弧段;在活塞运动过程中密封圈并未发生翻转,只是存在位置的平移情况。研究结果证明了异形活塞的可行性以及良好的密封性能,为活塞结构设计与优化提供了依据。     

全液压电液锤锤杆活塞结构及密封研究

介绍了全液压电液锤锤杆活塞结构及密封的关键技术,讨论了全液压锻锤锤杆活塞结构及密封如何设计和选择,及大吨位全液压锻锤锤杆活塞和密封在生产中出现的新问题和解决方法,指出全液压锻锤的发展是一个不断提高和完善的过程.     

狭缝节流静压干气密封稳态性能数值模拟

为进一步优化提升静压干气密封的气膜开启能力,将狭缝节流器与静压干气密封相结合,设计狭缝节流静压干气密封,采用Fluent软件探究狭缝节流器结构参数和布列方式对干气密封性能的影响。结果表明：与经典小孔节流静压干气密封相比,相同节流面积下狭缝节流静压干气密封具有更高的气膜开启力;狭缝、均压槽周径比对静压干气密封气膜开启力的影响相互独立,存在最佳的周径比使得气膜开启力最大;在径向宽度一定的前提下,均压槽的平面空间越充裕,密封间隙内的气膜高压区范围越广、压力均布效果越好;狭缝沿径向、周向的列数增加均能提升气膜开启力;与周向连续狭缝布列相比,非连续性狭缝布列会导致更高的开启力。     

间隙密封高频往复运动活塞偏移特性研究

在间隙密封下的高频往复运动活塞组成的热力机械中,活塞平衡位置发生偏移的现象称为活塞偏移现象,这一现象普遍存在。对于线性压缩机和自由活塞斯特林发电机,活塞偏移将导致板簧容易断裂、输出效率下降甚至发生撞缸等严重后果。为研究间隙密封活塞偏移的内部机制以及其影响因素,建立间隙流场的流动泄漏模型,并通过数值模拟验证模型准确性。以百瓦级自由活塞斯特林发电机活塞的密封结构为研究对象,建立热力学和动力学耦合模型,分析间隙和外力对活塞偏移的影响规律。研究表明：一个周期内通过间隙的净泄漏量大于0是导致间隙密封活塞发生偏移的根本原因;在一定条件下,间隙和外力越大,活塞偏移越明显。     

碱液循环泵机械密封失效分析与技术改造

对乳液丁苯橡胶装置中的碱液循环泵原有机械密封频繁失效的原因进行了分析,指出原有密封结构和材料不适合在该有腐蚀、颗粒介质工况下使用.改进了密封结构、辅助O形圈的材料及摩擦副材料,机械密封背部节流环设计为浮动节流环,并对机械密封进行了设计计算.改进后机械密封投入运行,取得了良好的密封效果,浮动节流环节省了背部冲洗液.     

斯特林机动力活塞间隙密封动态特性仿真分析*

在自由活塞斯特林机动力活塞间隙密封中,间隙内的气体泄漏会引起工作腔内压力和气体质量的变化,进而影响斯特林机的工作效率。为研究在压缩循环过程中气体泄漏量对压力的动态影响,建立间隙密封长度不变、间隙密封长度单侧变化和间隙密封长度双侧变化3种不同的间隙密封物理模型,采用时间推进法,分析求解不同形式的密封对泄漏量的影响。结果表明：间隙密封在启动阶段时单向泄漏量最大,随着时间的推进,泄漏量逐渐减小后达到稳定,间隙密封长度不变的模型相较于其他2种模型的单向泄漏量最少。基于间隙密封长度不变的模型,分析气膜厚度、背压、密封长度对泄漏量的影响,对气膜间隙和背压进行优化设计。结果表明：气体质量的泄漏随气膜厚度和背压的增加而增加,随活塞长度的增加而减小;当气膜间隙为20~30 μm,活塞长度为10~15 cm,背压在3~5 MPa时,间隙密封泄漏量在3%以内,符合动力活塞间隙密封的设计要求。分析结果为自由活塞斯特林机动力活塞间隙密封提供了设计依据。     

基于响应曲面法的井下节流器密封结构分析及优化

针对苏里格气田井下节流器密封失效问题，利用有限元软件，对井下节流器密封结构的密封性能进行了分析，发现密封结构中V型密封圈具有继续优化的潜力，采用响应曲面法对V型密封圈进行了优化。仿真结果表明，当V型密封圈的密封角度θ=69.7°、密封宽度h=5.3 mm、密封圆角r=0.3 mm、密封间隙d=0 mm、摩擦因数μ=0.7时，V型密封圈的最大接触应力为2.56 MPa，在保证安全的前提下接触应力提高了71%。此时节流器密封结构的密封效果最好。