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基于两种预压缩模型的格莱圈静密封性能

上海交通大学学报 2019年第11期53卷 1359-1366页

作者：蔡智媛王冰清彭旭东郭生荣孟祥铠浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心杭州310032 中航工业金城南京机电液压工程研究中心南京211106

基于ANSYS软件建立了液压格莱圈密封二维轴对称几何模型,对模拟密封圈安装过程中采用的轴向推进和径向压缩两种预压缩有限元模型及相关模拟结果进行了对比研究.首先,给出了两种模型下格莱圈密封应力分布的差异.其次,对比分析了两种模型... 详细信息

基于ANSYS软件建立了液压格莱圈密封二维轴对称几何模型,对模拟密封圈安装过程中采用的轴向推进和径向压缩两种预压缩有限元模型及相关模拟结果进行了对比研究.首先,给出了两种模型下格莱圈密封应力分布的差异.其次,对比分析了两种模型下不同压缩率和介质压力对静密封性能的影响.结果表明:两种模型下获得的静密封性能影响规律基本相同,且应力分布基本相似,但对密封圈应力集中部位预测结果存在偏差,表现为径向压缩模型下的应力集中部位更靠近空气侧;此外,轴向推进预压缩模型的模拟结果揭示出聚四氟乙烯滑环靠介质侧的倒角处易发生磨损,这一结果与工程实际比较符合.

关键词：预压缩有限元模型格莱圈静密封性能

基于软弹流润滑模型的液压格莱圈密封性能分析

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摩擦学学报 2018年第1期38卷 75-83页

作者：王冰清彭旭东孟祥铠浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310032 浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心浙江杭州310032

基于软弹流理论建立了液压往复格莱圈密封的数值分析模型,该耦合模型包括流体力学、接触力学、变形和热分析.数值求解获得了密封区域的膜厚、流体压力和接触压力分布,以及单个行程的流量和活塞杆表面的摩擦力,揭示了液压往复格莱圈密封... 详细信息

基于软弹流理论建立了液压往复格莱圈密封的数值分析模型,该耦合模型包括流体力学、接触力学、变形和热分析.数值求解获得了密封区域的膜厚、流体压力和接触压力分布,以及单个行程的流量和活塞杆表面的摩擦力,揭示了液压往复格莱圈密封的密封机理.通过参数化进一步分析了不同密封表面均方根粗糙度、密封压力和往复速度对密封性能的影响.结果表明:在本研究中,密封区域表现为混合润滑状态,且以微凸体接触摩擦为主;较小的密封表面均方根粗糙度值具有较好的密封性能,增大密封压力会导致泄漏量和摩擦力均增加,而增大往复速度有利于减小泄漏量.

关键词：软弹流格莱圈往复密封

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格莱圈动密封性能分析及密封参数优化

润滑与密封 2021年第3期46卷 17-25页

作者：郭媛吴凛许浩曾良才湛从昌武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081

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... 详细信息

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。

关键词：液压缸格莱圈动密封响应曲面法

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摆角夹紧缸格莱圈密封失效分析及改进

设备管理与维修 2023年第13期 183-185页

作者：裴连涛王程王庆祥上汽通用东岳动力总成有限公司山东烟台264000

某品牌摆角夹紧缸出现漏油问题,更换原厂维修密封包后,在短期内出现失效。经过失效分析及验证,确认为缸盖偏置磨损,造成格莱圈密封中O形圈预压缩量不足,在缸杆受径向力时密封失效。借助ABAQUS软件通过有限元分析,使用压力渗透的方法,验... 详细信息

某品牌摆角夹紧缸出现漏油问题,更换原厂维修密封包后,在短期内出现失效。经过失效分析及验证,确认为缸盖偏置磨损,造成格莱圈密封中O形圈预压缩量不足,在缸杆受径向力时密封失效。借助ABAQUS软件通过有限元分析,使用压力渗透的方法,验证在磨损情况下不同预压缩率O形圈的密封性能,并选取合适直径的O形圈进行替换验证,以低成本解决了现场的漏油问题。结合工况分析,在现场摆角夹紧缸选型中,需要关注油缸的导向能力和密封对磨损的敏感性。

关键词：格莱圈密封失效摆角夹紧缸压缩比

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格莱圈在某机型中的应用

液压与气动 2011年第10期35卷 76-78页

作者：王红中国民航飞行学院四川广汉618307

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。

关键词：格莱圈密封原理密封材料设计安装

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多因素影响的格莱圈材料摩擦磨损试验研究

润滑与密封 2021年第6期46卷 45-51页

作者：李磊刘晓玲刘凤麒郭光福青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520

格莱圈由聚四氟乙烯(PTFE)矩形滑环和丁腈橡胶(NBR)O形圈组成。为了研究不同因素对于格莱圈密封材料摩擦磨损性能的影响,利用UMT-3多功能摩擦磨损试验机,通过改变往复频率、粗糙度、润滑状态研究格莱圈材料与45钢配副时的摩擦磨损性能,... 详细信息

格莱圈由聚四氟乙烯(PTFE)矩形滑环和丁腈橡胶(NBR)O形圈组成。为了研究不同因素对于格莱圈密封材料摩擦磨损性能的影响,利用UMT-3多功能摩擦磨损试验机,通过改变往复频率、粗糙度、润滑状态研究格莱圈材料与45钢配副时的摩擦磨损性能,利用SEM对试块试验前后表面形貌进行观测,并对摩擦磨损机制进行分析。试验结果表明:在干摩擦和滴油润滑条件下PTFE材料相比NBR材料具有更为优异的摩擦磨损性能;NBR材料表面粗糙度过高或过低都会导致摩擦因数升高,表面粗糙度对具有自润滑性能的PTFE材料的摩擦因数影响不大;高往复频率会使NBR材料摩擦因数降低,过高或过低的往复频率都会使PTFE材料摩擦因数降低;NBR材料的磨损形式以磨粒磨损和黏着磨损为主,PTFE材料以黏着磨损和疲劳磨损为主。

关键词：格莱圈往复频率粗糙度润滑状态摩擦磨损

滑环圆角半径对液压往复格莱圈接触压力的影响

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润滑与密封 2019年第11期44卷 61-66页

作者：刘凤麒刘晓玲周江敏李栋青岛理工大学机械与汽车工程学院

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... 详细信息

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。

关键词：格莱圈往复运动滑环圆角半径接触压力

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振动对格莱圈密封性能的影响

流体机械 2017年第6期45卷 38-43,37页

作者：杨忠炯包捷周剑奇李俊中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学湖南长沙410083

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... 详细信息

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。

关键词：基础振动格莱圈间隙波动接触压力密封能力

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轴向振动对格莱圈密封泄漏量的影响

计算机仿真 2017年第2期34卷 293-298页

作者：周剑奇杨忠炯周立强中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

针对液压缸在振动工况下经常出现内泄漏的问题,提出一种计算轴向振动作用下格莱圈密封泄漏量的方法。首先通过有限元软件得到不同油液工作压力下格莱圈密封处的接触应力分布,然后使用逆解法求解一维雷诺方程得到油液工作压力同油膜厚度... 详细信息

针对液压缸在振动工况下经常出现内泄漏的问题,提出一种计算轴向振动作用下格莱圈密封泄漏量的方法。首先通过有限元软件得到不同油液工作压力下格莱圈密封处的接触应力分布,然后使用逆解法求解一维雷诺方程得到油液工作压力同油膜厚度之间的关系,最后结合轴向基础振动作用下的液压缸无杆腔压力波动数学模型,得到轴向振动对格莱圈密封泄漏量的影响规律。研究结果表明:泄漏量波动幅值随着轴向振动幅值的增大而增大,当轴向振动频率与系统固有频率接近时,泄漏量波动幅值达到最大值,轴向振动频率大于固有频率时,泄漏量波动幅值开始随振动频率的增大而减小,当轴向振动频率达到一定值时,泄漏量波动幅值趋于稳定。

关键词：轴向振动格莱圈压力波动接触应力泄漏量