不同沟槽棱圆角半径对带挡环的O形圈密封的影响

O形圈密封沟槽棱圆角有利于O形圈和挡环的安装,防止O形圈或挡环被锐边划伤而影响密封可靠性,且沟槽棱圆角半径对O形圈密封性能也有较大影响。以沟槽棱圆角半径为变量,利用有限元分析软件建立有、无挡环配合使用2种O形圈密封结构的二维轴对称模型,分析在35 MPa介质压力下静密封和动密封2种密封状态下O形圈密封性能,比较不同半径下2种密封结构O形圈和挡环的von Mises应力、接触压力和挤出情况。结果表明:在35 MPa介质压力作用下,带挡环的O形圈密封能达到密封要求,挡环与O形圈配合使用能有效降低沟槽棱圆角半径对O形圈密封性能的影响;挤出处应力随着沟槽棱圆角半径的增大而增大,沟槽棱圆角半径越大,挤出处应力增幅越大,因此在涉及到动密封时,为了保证O形圈和挡环不被沟槽棱划伤,且挡环在挤出处受到较小应力,沟槽棱圆角半径取值不能太大,该结论将对带挡环O形圈密封沟槽设计起到一定的参考作用。

高压下浇注型聚氨酯弹性体密封圈挡环性能研究

为探讨某新型的浇注型聚氨酯弹性体(CPU)作为O形圈挡环材料的性能,使用有限元分析软件构建O形圈和挡环的二维对称模型,分析35MPa介质压力下动、静密封状态下CPU挡环的性能,并与聚四氟乙烯(PTFE)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)挡环进行对比。结果表明:CPU材料挡环配合的O形圈的在接触应力、与缸体和活塞接触处的密封长度都略优于其他2种材料,能够很好地实现密封效果;CPU材料挡环静、动密封最大变形程度最小,其承受的最大von Mises应力相较于其他材料小,具有较高的可靠性和较长的使用周期,可有效防止O形圈在高压下的挤出、咬伤等失效情况的发生。台架试验结果表明,CPU挡环的挤出高度远小于TPFE和TPEE挡环,从而验证了有限元分析结果的正确性。研究表明,新型CPU挡环可以用于和O形圈配合实现液压缸的动静密封。