橡塑往复密封性能参数数值求解流程与物理模型探讨

橡塑往复密封的密封寿命通常是通过膜厚、承载力、泄漏率、磨损率等参数以表征。为获取上述参数,佐治亚大学SALANT提出橡塑往复密封模型建立和数值计算求解流程。为更好地理解与应用该方法,从橡塑往复密封物理结构、数值求解流程、Reynolds方程建立、方程约束边界建立、GW接触模型建立、力载平衡等6个方面系统地分析其特点与不完备之处,并从6个方面探讨数值求解流程和数值模拟的修正方法;提出密封模型修正方法,给出修正后密封数值求解流程,使得计算结果更好地与实际工作性能相吻合,并能较好地揭示密封机制。     

高洁净度正弦机构驱动截止阀门设计

提出了一种新型快开截止阀门,该阀门适用于煤矿井下安全舱生命保障气路控制场合^[1],通过正弦机构将手柄旋转±90°转化成阀芯往复直线运动,控制阀芯O形圈与阀体端面间分离、接触实现阀门开关功能,由于采用密封界面间无相对滑动设计避免了磨损,解决了填料球阀产生磨损颗粒物不可控的问题^[2],保证了流路的高清洁度,传动机构具有增力作用,减少了手柄开启力矩。手柄锁定机构的独特设计具有高可靠性。利用有限元计算了O形圈接触力与压缩量关系,为计算旋转扭矩提供了边界条件。仿真了阀门流路的速度场和压力场,得出阀门的通径与流阻系数。该阀门与现有填料球阀相比具有洁净度高,密封可靠,手柄开启力矩小等优点,为安全舱气路控制阀门设计提供了一种新的技术途径。     

往复密封摩擦力测试技术探讨

密封工作参数一般包含摩擦力、液膜膜厚、接触应力、泄漏率物理量等,其中摩擦力测试对密封结构改进及往复密封技术的理论研究有很大的参考价值。综述密封摩擦力测试装置的研究进展,针对密封摩擦力测试装置存在的问题,提出改进建议;对不同密封摩擦力测试方案的特点、摩擦力测试装置的测试误差进行了分析,并针对性地提出了改善测试精度的方案。     

水压往复密封面临仿真问题

该文对水压往复柱塞密封仿真现状进行了调研,得出了目前油压密封仿真较为成熟,而水压密封仿真薄弱的结论。由于水的低粘度及物理特性使水压密封成膜难,仿真需要对密封物理组成建立系统性和精细化的模型。水压密封流态一般为混合润滑,剖析了两种低粘度介质流态的判别方法,揭示了润滑流态转换条件及表现特征。在仿真过程中指出了Reynolds方程应考虑惯性项,给出了几种Reynolds方程适用性及求解数值方法,论述了数值方法的特点。分析了成膜密封磨损机制,粗糙度大小是影响磨损程度主因。提出了借助实验建立较完善仿真模型观点,以提高仿真模型置信度。明晰了仿真在密封设计中优化作用,运用传统油压理论处理水压密封等效性问题需进一步探讨,提出了未来水压密封面临探索性问题。