油封唇口温度变化对密封性能的影响

基于流量因子统计学方法建立油封唇口的混合流体润滑模型,耦合油封的能量守恒方程及黏温方程,通过迭代求解获得油封唇口的温度分布、不同转速下油封唇口的最高温度及温差变化情况;对比分析考虑和不考虑温差情况下油封各项密封性能。结果表明:随着转速的增大,唇口最高温度线性递增,而唇口温差先增大后减小;油封工作时,唇口区域的温度先迅速升高后下降,越靠近唇尖的位置温度越高;与不考虑温度的情况比较,考虑温度变化的影响时密封区域的油膜厚度减小,油膜承载力下降,不利于密封。     

压裂用封隔器高压胶筒的密封理论研究

针对当前封隔器胶筒密封设计基于模拟仿真和试验研究,没有一套切实可行的理论方法指导的现状,提出了高压压裂用封隔器胶筒的密封理论框架和体系。在深入探索胶筒的密封机理和失效机理的基础上,建立了封隔器胶筒密封处的接触应力分布理论模型,并确立了封隔器胶筒的接触应力准则、强度准则和变形准则,并通过实例的模拟试验验证了该理论的有效性。该理论可为高压封隔器胶筒的设计提供理论依据和方法指导,使胶筒密封的设计成为一个可操作的过程,对提高封隔器胶筒的工作性能和可靠性具有重要的意义。     

基于田口试验方法的双唇Y形拉杆封参数优化研究

为了探究不同结构及运行参数对双唇Y形密封性能的影响以及最优动态密封参数组合,利用ABAQUS有限元分析软件模拟分析双唇Y形拉杆密封在静压状态下的密封性能，通过改变第二内唇的左右倾角、轴向位置和过盈量，研究参数变化对双唇Y形拉杆密封性能的影响。分析动态密封下工作压力、活塞杆运行速度和密封件粗糙度对双唇Y形圈的摩擦力矩、泄漏量的影响。并利用田口试验设计方法对密封圈参数进行优化，确定参数的最佳水平。结果表明:随着第二内唇过盈量增大，两个唇最大接触压力均随之增大，而轴向位置对第二内唇最大接触压力影响不明显；当第二内唇左倾角大于25°、右倾角大于30°后最大接触压力波动显著增加；密封圈与活塞杆间的摩擦力随着密封件粗糙度、密封压力的增加而变大，而往复速度对摩擦力影响不大；当粗糙度大于0.95 μm时密封出现外泄漏，密封压力的增加使密封圈的净泄漏量逐渐减小。研究的双唇往复密封最佳动态密封参数组合为工作压力8 MPa、粗糙度0.9 μm、活塞杆运行速度10 mm/s。该研究结果可为具有微小扭转或弯曲变形工况下的液压缸拉杆密封设计提供参考。     

液压往复密封泄漏量的有限元分析

利用大型有限元软件ANSYS建立了O形密封圈的轴对称有限元模型,分析其动态密封能力,得到主密封面接触应力的分布规律;讨论不同的压缩率、材料摩擦因数以及工作压力对其动态密封能力的影响。结果表明:随着压缩率的增加,泄漏量相应减少;选择合适的材料可以有效减少泄漏量;在低压工作时,动态密封的泄漏量随工作压力的增加呈现出先增大后减小且趋于一常数的趋势。     

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。     

封隔器胶筒的非正态分布变量对其可靠性灵敏度的影响

针对工程实际中涉及非正态分布变量的封隔器胶筒密封不可靠问题,建立胶筒力学可靠性模型,提出Edgeworth级数和四阶矩的机械可靠性灵敏度数值分析方法;对密封胶筒力学模型的随机变量进行可靠性灵敏度对比分析,得出结构参数对封隔器胶筒可靠性的影响规律。结果表明:服从正态分布的几何尺寸比非正态分布的工作压差、密封载荷对封隔器胶筒可靠性的影响更显著,而非正态随机变量中,工作压差对胶筒密封可靠性的影响大于密封载荷的影响;随机方差灵敏度的增加,都会使胶筒趋向不可靠,但不同结构变量方差灵敏度的变化对胶筒密封可靠性的影响不尽相同。通过实例胶筒的可靠性灵敏度设计计算,验证该方法的有效性和准确性,工程应用中该方法可作为封隔器胶筒结构参数定量设计和可靠性设计的依据。     

CAQFD概念设计专家系统模式的研究

质量功能配置(QFD）对满足用户需求的产品概念设计提供了一种切实可行的方法。探讨了计算机辅助QFD概念设计专家系统的设计模型和计算机实现的关键技术。对用户需求信息的获取方法进行了研究,构建了用户需求知识表达的拓扑结构。从知识工程的角度,提出了基于数据库的知识表达模式和推理方式,设计了专家系统的知识推理过程。最后以高速专用磨床的主轴前支承轴承的概念设计为例,进行了系统的应用验证,取得了满意的效果。     

弹性液压往复密封的增效设计理论研究

针对传统密封设计基于经验和技巧、没有理论和方法指导的问题,提出弹性往复密封的增效设计理论。在分析弹性液压往复密封的失效形式和增效机制的基础上,提出弹性往复密封增效设计的概念,确立使密封高效和无泄漏的增效准则。根据增效准则,提出弹性往复密封的增效设计技术体系。该理论提高了密封设计过程的规范化和可操作性,有效提高了密封设计的效率和质量。     

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。     

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。