往复密封中星型密封圈的密封性能分析

建立星型密封圈和O型密封圈的有限元模型,分析它们在静密封和往复动密封中的密封性能,并对影响星型密封圈往复密封特性的流体工作压力、往复运动速度、预压缩量和摩擦因数进行分析.结果表明,在静密封中,星型密封圈的密封性能比O型圈好,但其内应力较大,容易发生失效;在往复动密封中,密封圈的密封性能随时间呈现波动变化,星型圈比O型圈更适宜用于动密封中;星型圈在内行程中的密封性优于外行程,但其随时间波动较大;星型圈的最大接触应力并不与工作压力和运动速度呈线性关系,预压缩量和摩擦因数对星型圈内行程中的密封性能影响较小,而对其外行程影响较大.     

往复轴用阶梯圈的台架试验及其寿命研究

该文以往复轴用阶梯圈为研究对象,利用往复密封试验台架,测试了不同密封圈材料和不同工况条件下往复轴用阶梯圈的泄漏量、磨损率和挤出宽度等,研究了材料配方、试验压力和往复速度对轴用阶梯圈寿命的影响,并对密封失效原因进行了分析。结果发现,往复密封轴用阶梯圈具有良好的动密封性能,特别是高压下密封性能更佳。材料配方、试验压力和往复速度是影响往复轴用阶梯圈使用寿命的三个重要因素。     

基于液压往复密封的聚醚醚酮性能研究及其应用

针对液压往复密封的低摩擦、高耐磨、耐高压抗挤出、耐液压油等独特工况条件,采用聚四氟乙烯(PTFE)和碳纤维对聚醚醚酮(PEEK)材料进行填充改性,研究改性PEEK材料的力学性能和摩擦磨损性能,并与填料改性PTFE材料进行比较。通过结构设计和有限元仿真分析,对改性PEEK材料与弹性体材料组合的密封件在不同温度下的密封性能进行了模拟和分析,并通过密封功能试验对模拟分析结果进行了验证。结果发现:质量分数20%PTFE填充改性PEEK材料的摩擦因数最低,且其对金属摩擦副无损伤,更适用于液压往复密封;组合密封能有效克服PEEK材料弹性性能差、安装困难的不足。有限元仿真分析结果表明,组合密封在不同温度下能很好适应42 MPa的压力。密封功能试验表明,组合密封比单一PEEK材料密封的启动摩擦力小、泄漏率低,证明改性PEEK材料可替代聚四氟乙烯和尼龙材料应用在液压往复密封领域。     

弹性金属动密封件性能分析

利用非线性有限元方法对液体火箭发动机金属动密封件进行了仿真分析,分别计算了装配过盈量、工作压力、薄壁厚度、薄壁长度等因素对动密封件密封性能的影响.分析表明通过控制装配过盈量、薄壁长度和厚度等关键尺寸可以显著改变密封效果.根据分析结果设计了几种规格的动密封件,并通过密封性能试验进一步验证了理论分析的正确性和合理性.     

基于有限元分析方法的Y形圈性能优化设计

基于有限元分析方法对Y形圈的抗挤出性能和摩擦性能进行优化。分析Y形圈在不同介质压力下的密封性能和抗挤出能力,提出对Y形圈进行根部倒角的方法以改善其根部在较高介质压力的抗挤出能力,并通过对不同倒角大小的抗挤出效果的分析,选择在标准沟槽下的合适倒角值;采用正交实验设计方法分析Y形圈各关键结构参数对其摩擦性能的影响,基于总径向力和最大接触压力这两个指标对结构参数水平进行优选,使优化的Y形圈结构具有较低摩擦力和较高接触压力,从而改善了Y形圈的摩擦性能。     

基于球墨铸铁管型式试验机的端部密封性能分析

球墨铸铁管型式试验机是一台用来检测球墨管承压能力和密封性能的重要设备,其端部的密封性能一直是试验机的技术核心。文中使用O型圈为密封件,利用有限元软件建立端部密封二维结构,分析在不同过盈量下和不同水压下O型圈的密封性能。     

往复密封轴用ZHM气动组合密封圈密封性能仿真分析

为研究往复密封轴用ZHM型气动组合密封圈在静、动密封工作时的密封性能,利用有限元软件ANSYS建立ZHM气动组合密封圈二维轴对称有限元模型,分析压缩率、摩擦系数、工作压力、往复运动速度对其密封性能的影响.结果表明:摩擦系数的增大对其密封性能无明显影响;速度的增加对外行程影响较小,内行程随速度的增加而增大;密封圈的压缩率以及工作压力的增大均会使其密封性能提升,但同时也会产生密封圈松弛、磨损等负面影响.     

液压往复密封理论、技术与应用的进展研究

综述了液压往复密封偶合面的摩擦、磨损和润滑,从边界润滑液膜的形成,密封失效的机制和动力润滑密封方面,评述了液压往复密封理论的研究进展。通过液压往复密封的结构设计方法、材料、应用及其技术进展分析,提出密封件截面形状的变化、新型的组合密封仍是未来往复密封的主要结构形式,密封性能和耐磨特性的改善和提高,密封结构和材料的进一步分离,往复密封的可控性提高、系统内部资源的充分利用是未来往复密封的研究热点和发展趋势。     

斯特林机活塞杆帽式组合密封动密封性能分析

为研究斯特林发动机活塞杆无油润滑帽式组合密封的动密封性能,利用有限元分析软件Abaqus建立帽式密封的二维轴对称有限元模型,基于系统实际工况,研究工质压力对帽式密封性能的影响,得到不同压力下的有效密封区域。静态密封性能分析结果表明,帽式密封环与活塞杆的接触应力是密封的关键,动态密封性能分析结果表明,两者接触应力和密封区域随压力增大而增大,且外行程接触应力略大于内行程。通过热力耦合动态仿真模拟,分析环境温度、摩擦因数、往复运动速度对动密封性能的影响。结果表明:环境温度对帽式密封温度场影响不大,热源主要来自摩擦热;往复运动速度对其密封性能影响也不大,而摩擦因数的影响较大,摩擦因数越小,帽式密封的密封效果越好,使用寿命越长。     

矩形密封圈的增效运行参数研究

建立矩形密封圈的混合润滑模型,分析工作压力、活塞杆运行速度和密封件粗糙度对轴向往复用矩形密封圈的摩擦力矩、泄漏量的影响。结果表明:过大的密封压力会对密封件造成损坏,使得摩擦力和净泄漏量极速增大;往复速度的增加会使摩擦力线性增大,直线往复密封的净泄漏量随着表面粗糙度的增大表现为越来越大的增量。利用田口实验设计方法对矩形密封圈操作压力、运行速度和密封件粗糙度进行正交试验,分析得到最优参数组合,并得到各影响因素对密封性能的影响程度由大到小依次为往复速度、粗糙度、密封压力。     

往复式密封件泵汲率及生热量研究

利用有限元软件建立往复式密封件模型,模拟不同劲度系数下密封件内径的变化,研究弹簧劲度系数、过盈量以及往复速度对密封件密封性能的影响,利用流体动力学计算泵汲率和生热量,利用生热量模拟橡胶温度场的变化。结果表明:簧后内径与劲度系数有着近似线性的关系;随着过盈量的增加,内行程油膜厚度增加,外行程油膜厚几乎不变,导致泵汲率增大,并且生热量随着过盈量的增加而增加,唇口温度随之增加;随着往复速度的增加,密封件的泵汲率及生热量都增加。     

基于压力渗透载荷的蕾形密封特性分析及参数优化

为改善蕾形密封的密封性能,考虑介质压力渗透效应,利用有限元分析软件ANSYS研究安装工况及介质压力作用下蕾形密封的密封特性,以及运动速度、摩擦因数、几何参数对动密封性能的影响。研究表明:介质压力作用时,蕾形密封密封面接触压力主要由支撑部承担,密封圈不会被挤入密封间隙,具有较好的抗磨损、抗挤出特性;动密封工况下,外行程比内行程产生的接触压力更大,外行程接触压力随摩擦因数增大而增大,内行程则相反,运动速度对动密封性能影响较小。根据几何参数对密封性能的影响对其进行响应面优化,在满足密封要求的前提下降低了活塞杆表面的最大等效应力,降低了活塞杆因表面疲劳磨损而发生密封失效的风险。     

密封件的摩擦特性测试

近年来,随着科学技术的发展,对密封件的密封和密封性能的测试越来越被人们重视,因为这对开发新的液压设备,提高产品质量等方面起着十分重要的作用。大多数的密封件,无论是静密封还是动密封,都是通过密封件与金属表面之间的径向表面压力实现其可靠密封     

Y形活塞杆密封动静态性能分析及结构优化

为提高液压缸活塞杆用Y形密封的可靠性,研究其在动、静密封状态下的密封特性。通过有限元分析,研究Y形密封在不同工况下的受力、变形及主密封面接触压力分布规律。根据液压往复密封原理,研究不同介质压力下活塞杆密封在往复行程中的泄漏量的变化趋势。结果表明：Y形密封在安装工况下抵抗压力冲击的能力较弱;随着介质压力增大,Y形密封在静密封状态下的密封性能指数、动密封状态下的净泵回量均有所下降,防止泄漏的能力降低;高压工况下,Y形密封抗挤出能力降低,根部被挤入密封间隙,将出现咬伤现象导致密封系统失效。针对Y形密封工作过程中出现的咬伤问题,使用根部倒角的方法进行结构优化;利用中心设计方法建立以单个往复行程中的泄漏量为目标函数的响应面模型,对Y形密封进行结构优化。优化后的Y形密封在动、静密封状态下的密封性能得到提高,磨损速度、被咬伤的风险降低,提高了Y形密封的可靠性。     

发动机活塞杆中密封件的摩擦学试验分析与研究

分析了表征发动机活塞杆用密封件密封性能的主要参数。采用试验分析方法,对不同的密封件材料进行摩擦学试验分析对比,研究了密封件材料磨损前后的质量,得出了材料磨损的变化规律,为以后发动机活塞杆中密封件的性能改进提供了研究依据。     

星形橡胶密封圈的密封特性分析及截面改进

建立了X形(星形)密封圈的有限元计算模型,研究了预压缩量、摩擦因数、介质压力、橡胶硬度对其密封性能和力学性能的影响。为提高密封圈的密封性能,延长使用寿命,对其横截面形状进行了改进,并对其静密封和往复动密封性能进行了分析。研究结果表明,X形密封圈的Von Mises应力和接触应力随着摩擦因数的增大而逐渐降低,但随介质压力、橡胶硬度的增大而增大;而结构的特殊性使得X形密封圈Von Mises应力随预压缩量的增大而减小;改进密封圈不但继承X形密封圈的优点,而且实现了三道密封功能,在保持良好密封性能的同时改善了结构的应力集中现象;特别是在往复动密封中,改进密封圈的应力波动较小,密封性能优于X形密封圈,避免了X形结构触角过早发生疲劳失效和撕裂,延长了密封圈的使用寿命。     

介绍一种Z型气压密封件

现在我们使用的密封件多数为O 型及唇型的。这些密封件都具有优良的密封性。但是,密封件与运动件之间的摩擦相当严重,这种摩擦不仅增大功率损失、加剧磨损、降低密封件的寿命,而且使运动性能变坏,尤其在低压的情况下还易造成爬行现象。解决这一问题的有效方法是降低密封件与运动件的接触面积及接触压力。现在日本根据这个思路开发了一种断面形状为Z 型的密封件     

往复压缩机密封件及摩擦磨损研究进展

在往复压缩机的使用过程中,气阀、活塞环、填料环等密封件起到关键的密封作用,保障了压缩气体的稳定。密封件的耐磨程度,决定着泄漏量的大小,也直接关系着产品的性能。近年来,人们对密封件的常用材料——聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)及其复合材料,进行了深入的摩擦学研究,取得了大量的研究成果。在介绍往复压缩机原理和密封件的基础上,对往复压缩机所用PTFE、PEEK及其复合材料的摩擦学研究进行综述,为今后往复压缩机密封件摩擦学研究提供帮助。     

液压往复密封的技术进展

概述了密封滑动面3种润滑状态的特点和判定方法,对在流体动静压润滑时密封接触面的压力分布和泄漏量计算的理论和实验方法作了综述,在分析现有国内外密封件组成的基础上,提出了将往复密封件的功能要求分解为良好的耐磨性和弹性,并通过结构和材料的组合,将满足耐磨性要求的主密封和满足弹性要求的副密封结合起来,可研制出新型的组合密封件,给出了应用新方法设计的往复动密封典型例子,并进行了详细分析。     

液压缸活塞杆表面材质与密封件材质的匹配性

液压缸是液压系统或设备中的关键执行元件,其密封性的好坏直接影响整个系统工作的可靠性。所以其密封性,尤其是活塞杆与导向套处的动密封一直是国内外液压行业的研究课题。各单位研制出了各种材质和几何形状的密封件,有一定的密封性,但其可靠性即寿命仍有待进一步探讨。