水泥环破碎器矩形异形活塞密封性能分析

针对传统圆柱形液压活塞承载力不足问题,提出一种矩形异形活塞,研究其在不同工况下的密封性能。基于Abaqus软件建立异形活塞有限元模型,研究介质压力、密封间隙、活塞运动状态以及摩擦因数对密封性能的影响,并分析异形密封环不同位置处的应力分布和翻转情况。结果显示:静密封时,介质压力越大,密封环的最大Mises应力和最大接触应力越大;密封间隙越小,最大Mises应力与最大接触应力越大;相比静密封,内行程过程中最大Mises应力和最大接触应力都有明显增加,且随摩擦因数增加而增加,而外行程中最大Mises应力和最大接触应力相比静密封差异较小;各工况下应力最大值均出现在密封环圆弧段;在活塞运动过程中密封圈并未发生翻转,只是存在位置的平移情况。研究结果证明了异形活塞的可行性以及良好的密封性能,为活塞结构设计与优化提供了依据。

基于ANSYS Workbench活塞组合密封圈优化研究

针对某国产化活塞组合密封圈内泄漏问题,基于ANSYS Workbench模拟活塞组合密封圈装配过程的变形情况及接触应力变化情况,采用流体压力渗透载荷的加载方式模拟介质压力对密封圈弹性体的作用,研究活塞组合密封圈弹性体压缩率、硬度以及工作压力对其密封性能的影响。研究表明:弹性体上、下密封部位(BC段、DE段)最大接触应力略小于工作压力与装配下弹性体最大接触应力之和,其密封性能良好;弹性体压缩率及硬度越大,其最大接触应力越大。通过对活塞组合密封圈挡圈及导向环开口间隙以及开口角度的研究,得出挡圈厚度偏小以及导向环开口间隙偏大是导致活塞组合密封圈内泄漏的主要原因。试验结果表明:弹性体采用氢化丁晴(HNBR-80)、挡圈采用聚酯弹性体(TPEE)、导向环采用尼龙(PA66)材料的活塞组合密封圈满足某装备液压缸的使用要求。

高速动压式胀圈密封温升变形及试验研究

针对高速旋转机械的高转速、低磨损和长寿命的要求,研制出非接触且磨损小的动压式胀圈密封,但是当密封设计不当时,密封环变形会严重影响其密封性能和稳定性,因此,本文针对动压式胀圈密封结构参数对温升、变形的影响展开分析。利用有限元分析软件建立流固热耦合分析模型,通过数值模拟和试验相结合的方法分析胀圈动静环主要结构参数对密封环温升、变形的影响规律,基于响应面法对密封进行多参数结构优化。研制出动压式胀圈密封的试验样机及试验系统,并进行实际运转试验。结果发现,动压式胀圈密封可大幅降低密封温升和摩擦磨损,从而提高其密封性能和稳定性;减小螺旋角、选择合适的槽坝比可降低密封环的温度峰值和变形峰值;减小轴向厚度可降低密封环端面温度和变形,减弱端面温度分布和变形分布不均的程度;增大压差可降低切口间隙端面的最大变形和变形不均的程度,增加转速可降低主密封面变形峰值。研究结果为解决旋转设备轴承腔的高速密封难题提供了新思路和新方法,为动压式胀圈密封的结构设计提供参考,并促进其性能提升和工程应用。

影响煤气压缩机排气量不足的原因分析及解决方案

为解决煤气压缩机排气量不足导致能耗增加、设备工作效率降低的问题,以B-2201A/B煤气压缩机为研究对象,从气阀、活塞环、支承环等部件影响排气量不足的原因展开研究,并针对性地提出解决方案;按照规范将解决方案在煤气压缩机上实施安装后,通过实践生产验证了方案对改善煤气压缩机排气量不足的效果。

对称平衡活塞往复压缩机有油润滑的填料函应用研究

对称平衡活塞往复压缩机的有油润滑填料函是各个密封件的组合体,其主要有冷却、润滑、密封、泄露的气体排放功能,任何一环出现问题就会导致填料故障;在高压、高温、有毒、易燃、易爆的环境下,一旦填料泄漏易发生火灾和爆炸,生产中的有毒有害气体就会对周围的人身造成伤害,对周围的环境造成破坏,这就要求在机组维护保养时一定要保证装配和维修的质量,其重点阐述应用在整体机组GE DPC 2803/04系列、GE分体机CFA系列、RAM系列、WH系列、ARIEL JG系列等活塞杆的填料函和密封环,并分析其系统原理、密封环原理、密封环结构、密封环种类、填料函拆卸、装配注意事项、填料函失效原因排查等。

新型组合式活塞环密封性能研究

发动机燃烧膨胀冲程中,气缸内高压燃气从活塞环闭口间隙处产生一定的泄漏,影响了发动机的动力性能。提出一种上下两环的新型组合式活塞环,以下环凸台封闭闭口间隙处的气体泄漏通道,提高活塞环的气密性。对其密封原理进行分析,建立了气密分析理论模型,模拟计算了常规活塞环与新型组合式活塞环的密封特性,并进行了试验研究,验证了设计方案和计算分析的有效性;同时还对活塞环的润滑摩擦特性进行了研究,结果表明组合式活塞环密封性能良好,与两气环活塞环组相比,新型组合式活塞环密封性能提高了14%,而摩擦功耗降低了38%。

内燃机活塞环组密封性能研究

为检验活塞环的密封性,进一步研究其摩擦学性能,建立内燃机环组密封数值仿真模型,模型中考虑气室体积、泄漏面积、内燃机运转工况和气室温度变化项等因素对活塞环密封性能的影响。以PA6-280柴油机为例,对活塞环组的密封性能进行仿真计算。结果表明,磨损对环组的密封性能影响很大,而工况对活塞环的密封性影响不是很明显;气室温度变化项对活塞环漏量影响较大,设计时不容忽视。

全无油压缩机设计中重要参数的合理选择

通过对小型无十字头压缩机的受力分析和试验研究, 阐述了重要结构参数径长比λ对活塞环的密封效果及使用寿命的影响, 对小型全无油压缩机的径长比、转速的合理选择进行了分析。

自由活塞发动机活塞环密封特性研究

为获得自由活塞发动机活塞环密封特性,基于热力学方程和一维等熵流动方程建立了工作过程活塞环密封数学模型,对比发动机静态密封试验数据对模型进行了修正。运用所建密封模型和已有工作过程计算模型分析了自由活塞发动机和传统发动机活塞环密封特性之间的差异,并研究了相关参数对自由活塞发动机漏气损失的影响规律。研究发现:一个循环时间内,自由活塞发动机活塞环密封工作的时间较传统发动机长,但缸内气体泄漏质量较少;压缩过程中,自由活塞发动机缸内气体泄漏质量较多,但燃烧过程和膨胀过程泄漏的质量较少;选取适当的压缩比、活塞环间距和电磁负载有助于减小漏气损失。

弹力环对活塞环密封及寿命影响的研究

对全无油压缩机中弹力环对活塞环的密封及寿命的影响进行了研究。在非金属活塞环内侧设置弹力环以增加预弹力,达到预期密封效果。按照给定的设计公式,针对SW-2.5/7型全无油压缩机设计出了由厚度为0.5 mm和0.35mm的瑞典钢带片制成的搭接口形式的弹力环。通过对比试验说明全无油压缩机中设置弹力环可减少泄漏量10%以上,在保证密封效果的前提下,选用较薄的弹力片作为弹力环可提高活塞环的使用寿命。据此设计出的弹力环应用在SW-2.5/7型全无油压缩机上已安全运行8 000 h以上。

车用涡轮增压器密封结构的检测

分析了导致增压器机油泄漏的主要原因,提出了检测涡轮增压器密封结构的3种试验方法,即密封环的高温松弛试验、增压器的静态泄漏特性试验和增压器的动态泄漏特性试验。

水压缸活塞环密封流动阻力研究

根据控制棒水压驱动机构水压缸活塞环密封结构的特点,分析了水压缸活塞环的泄漏途径,建立了活塞环密封泄漏流阻的理论计算模型,并结合水压缸活塞环密封处的压差计算模型,推导出水压缸密封结构的流阻计算公式。利用控制棒水压驱动机构单缸性能实验的结果,拟合求得了流阻公式中的系数,并将公式计算流阻与实验结果进行了对比。结果表明:在实验工况下,二者吻合得很好。研究结果为控制棒水压驱动机构水压缸活塞环密封结构的设计和分析提供了理论基础。

传动装置密封环摩擦磨损性能研究

为分析车辆传动装置密封环在高速高压工作环境下的磨损失效,利用自主研制的试验台研究了速度、接触压力和介质油温对密封摩擦副摩擦磨损特性的影响;利用扫描电子显微镜观察了磨损程度不同的密封环端面的表面形貌,并探讨了其磨损机理.结果表明,在设定的试验条件下,密封摩擦副的摩擦系数随着压力的增大和转速的升高先急剧减小再降幅减缓后趋于稳定,而压力对摩擦状态的影响要比转速显著.密封环端面温度与摩擦状态之间存在相互影响的特征.密封介质性质同样影响着密封环的摩擦状态.在稳定磨损阶段,密封环的磨损机理以磨粒和黏着磨损为主导,当进入到剧烈磨损期后,磨粒磨损和疲劳磨损的影响更为突出.

钻井泵活塞接触应力分析

活塞的密封性及摩擦磨损等性能都主要和活塞皮碗与缸套内壁间所形成的接触应力有关 ,因此 ,接触应力分布规律的研究具有重要的实际意义。利用有限元分析方法 ,得出了活塞在静态和动态情况下 ,接触应力的分布规律 ,同时分析了在改变活塞尺寸和工作压力的情况下 ,接触应力的分布问题。

无油润滑压缩机活塞环的研究进展

为实现压缩机的无油润滑 ,需采用无润滑活塞环。无润滑活塞环由自润滑材料制造。本文分析了常用自润滑材料 ,如填充聚四氟乙烯、填充聚酰亚胺等的性能及工程应用 ,并报道了金属材料、复合型填充聚四氟乙烯、CFRP等新材料。介绍了整体开口活塞环及无背压活塞环的结构、特点、应用及设计计算。对活塞环结构型式的研究进展 ,如T型环、压力平衡环、超短迷宫式无托环整体无背压活塞环、一槽双环等作了介绍 。

SW-2.5/7型风冷全无油压缩机的密封与润滑技术

介绍了SW 2 5 / 7型风冷全无油压缩机的研制过程中 ,填充聚四氟乙烯 (PTFE)活塞环和导向环的选材与结构设计。对气缸和轴承的密封与润滑进行了探讨 ,并提出了全无油润滑压缩机的径长比 (λ =r/l)

长塞环封防砂泵的研究与应用

地层出砂是影响油井正常生产的重大因素之一,排砂工艺是针对细粉砂在机采井上采取的一种防砂 工艺,防砂泵是目前主要的排砂工具。为提高排砂工艺水平,增加排砂工艺系列,研究应用了新型防砂泵--长塞 环封防砂管式泵,根据现场应用,结果证明这种泵有较好的防砂作用,同时可有效地提高泵效。

多级套筒液压缸密封结构的研究与改进

该文对双作用多级套筒液压缸的活塞密封结构通过试验进行了研究,分析了原有密封结构存在的问题和相关的原因。在原有的密封结构的基础上进行了优化设计,提出了一种新的密封结构方案,将发动机的活塞环和带有橡胶弹性体支撑的改进的PTFE密封环有机结合,并给出了对照试验结果,为双作用多级套筒液压缸的活塞密封结构的设计提供了很好的借鉴。

新型增效活塞环式抽油泵在临盘的应用

引进的新型增效活塞环式抽油泵主要由抽油杆、上下出油阀、活塞本体、钢密封环、软密封环、出油阀、螺旋挡砂帽、活塞护套和泵上下接头等组成。密封结构为弹性密封 ,每台泵的活塞共有 17道弹性密封环 ,其中 11道软密封环和 6道钢密封环 ,活塞长度仅为 2 4 0mm ,出厂试压 2 0MPa ,不渗不漏。先后应用了 2 0口井 ,均运转正常 ,平均增加泵效 9 8%。实践证明 ,这种泵对于低泵效井和微出砂井有积极作用 ,对于低渗透油田 。

液体粘性调速离合器旋转密封的应用实践

介绍了液体粘性调速离合器(HVD)的原理和结构,分析了HVD控制油压系统中旋转密封的关键作用,指出了采用涨圈密封的优点。通过在辽河油田注水泵的现场运行表明,根据JB/T 8547-97设计的铸铁涨圈磨损快,而采用填充聚四氟乙烯材料的涨圈寿命长;根据HVD旋转密封允许一定泄漏的特点,采用O形圈代替涨圈也可获得约1个月的使用寿命,可作短期应急使用。