Rubber plunger surface texturing for friction reduction in medical syringes

Friction is a genuine issue in the use of many medical devices involving rubbery materials such as plungers in medical syringes. This paper presents a new direction for the reduction of friction in medical syringes based on surface texturing of the rubber plunger. The specimens were prepared by casting poly(vinylsiloxane)(PVS) rubber into a pre-fabricated negative template obtained by 3D printing. Friction tests were performed on a home-made test-rig. It was clearly shown that friction resistance can be considerably manipulated when using textured plungers.

橡胶柱塞动密封结构设计及优化试验

为了提高往复式橡胶柱塞的动密封性能,设计了表面具有凹槽形结构的橡胶柱塞,并对其进行动密封特性分析和结构参数优化试验。理论分析结果表明:凹槽形结构可显著提高密封界面接触压力,改善界面润滑条件,降低摩擦阻力。试验结果表明:凹槽形结构参数对柱塞的动密封性能影响显著,凹槽宽度对柱塞动密封性能影响最大,凹槽条数影响次之,凹槽间距影响最小。为了降低柱塞泄露量,凹槽宽度和凹槽间距设计不宜过大或过小。凹槽条数与泄漏量呈线性关系,随着凹槽条数的增加,泄漏量减小。理论分析和试验结果均说明凹槽形结构可以提高橡胶柱塞的动密封性能。

水压柱塞泵隔振试验分析

柱塞泵在运转过程中,主要由于曲轴产生离心惯性力和柱塞来回运动产生惯性冲击力,会产生较大的振动和噪声。针对此种情况,采用在侧面和底面加装橡胶隔振器方法来降低其引起的振动噪声。在采用BE型橡胶隔振器以及在无隔振器的情况下对整个泵进行试验研究分析。试验结果表明,加装橡胶隔振器能有效降低泵的振动噪声。

基于ANSYS的软柱塞抽油泵密封性能研究

针对高含砂井金属柱塞抽油泵存在的磨损问题,设计了一种密封材料为聚醚醚酮的软柱塞抽油泵。利用ANSYS软件对软柱塞抽油泵的关键部件密封胶筒进行了数值模拟,分析在不同压差下的胶筒接触应力和密封性能,研究了不同结构参数对接触应力的影响。结果表明:设计的软柱塞抽油泵具有良好的密封性能;胶筒长度主要影响接触密封段长度,胶筒厚度主要影响胶筒肩部应力,胶筒肩部夹角对密封段长度有一定影响。

基于超像素分割和随机森林的橡胶柱塞缺陷检测方法

针对直径为3 mm的小尺寸橡胶柱塞件端面,其受光斑、灰尘及纹理干扰不易分割提取缺陷轮廓的问题,提出一种结合SLIC(简单线性迭代聚类)和RF(随机森林)算法的缺陷检测系统。首先利用霍夫变换和各向异性扩散滤波对图像预处理,然后采用基于超像素分割的SLIC算法分割和提取缺陷区域,最后把获得的缺陷区域的五维形状特征作为RF分类器特征向量进行缺陷分类预测。结果表明,SLIC算法较传统的自适应阈值分割算法快了0.128 s,并且分割效果远好于传统算法,能够准确分割出小至0.5 mm的缺陷,整体检测流程平均耗时小于1.5 s,同时RF分类结果准确率达到97.3%。因此,本文的缺陷检测系统满足在线检测准确性和实时性的要求,可在实际工作中使用。

不同灭菌方式对预灌封注射器用橡胶活塞性能影响的研究

分别采用溴化丁基橡胶(BIIR)和溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物(BIMSM)为主体材料,按照适当配方制备两种硫化胶及预灌封注射器用橡胶活塞,研究高压蒸汽灭菌和γ射线辐照灭菌对BIIR和BIMSM硫化胶及活塞性能的影响。结果表明:经两种方式灭菌后,BIIR和BIMSM硫化胶都具有良好的物理性能,BIMSM硫化胶的耐高压蒸汽和耐辐照性能优于BIIR硫化胶;BIIR活塞在高压蒸汽灭菌后180 d内及在40 kGy辐照剂量γ射线辐照灭菌后零时刻的理化性能均满足YBB 00082004—2015的要求。BIMSM是制备预灌封注射器用橡胶活塞的一种更好的主体材料。

无泄漏柱塞缸橡胶密封构件的仿真分析

进行一种新型无泄漏柱塞缸的研究,运用ABAQUS建立橡胶密封构件的有限元模型,并对其工作过程进行仿真模拟.分析计算橡胶密封构件在初始状态和工作状态下的变形、yon Mises应力、剪切应力和接触压强,有效地预测其引起破坏失效的区域.分析橡胶密封构件变形的Mises屈服准则和剪切应力准则,以判定两种状态下密封构件是否失效.本文为无泄漏柱塞缸橡胶密封构件的优化设计提供理论依据.

可变径自力式排水采气柱塞结构设计及有限元分析

针对目前我国气田采用的排水采气柱塞工具漏失严重以及举升效率低的问题,在结合以往柱塞的优缺点的基础上,提出一种新型可变径自力式排水采气柱塞设计方案,并对新型柱塞上的关键结构胶筒进行有限元分析,得出使其密封的最小压差。该设计减少举升液体的漏失,实现对单次周期举液量的改变以及柱塞在积液中的快速下行,提高举升效率,为排水采气柱塞工具在国内的进一步优化发展提供借鉴。

双级自平衡封隔器的设计

现阶段,提高封隔器耐温耐压工作性能的主要方法是:(1)研制新型胶筒材料;(2)改变胶筒形状尺寸,(3)增加"防突"结构。提出了一种提高封隔器耐温耐压差性能的新方法:通过双级胶筒、自平衡活塞结构,实现压力逐级降低,从而降低单级胶筒的工作压差,提高封隔器在常温及高温情况下的耐压差性能。

多级软柱塞抽油泵的研制与应用

针对三元复合驱采出井管柱结垢严重,抽油机频繁卡泵导致检泵周期缩短,制约了机采井高效举升的问题,研制了多级软柱塞抽油泵。利用液力胀封原理,采用胀封结构、多级结构、防垢涂层处理、皮碗材质优选等,对多级软柱塞抽油泵进行耐压、漏失量实验。现场应用21口井,平均泵效62.84%,平均交变载荷下降9.67kN,最长免修期达184天,较应用前延长100天。多级软柱塞抽油泵的研制与应用,有效解决了三元复合驱采出井因结垢而造成的卡泵问题,现场应用效果良好,具有很好的推广应用前景。

预灌封注射器橡胶活塞表面硅油提取及向甲氨蝶呤注射液中迁移的研究

目的 研究预灌封注射器的橡胶活塞表面硅油的使用量,以及硅油在甲氨蝶呤注射液中的迁移量。方法 采用傅里叶变换红外光谱法测定预灌封注射器中溴化丁基橡胶活塞表面的硅油含量,并采用电感耦合等离子体质谱法测定甲氨蝶呤注射液中的硅油迁移量。结果 活塞表面的硅油含量为每个0.191 mg,0.5,0.2,0.15 mL规格甲氨蝶呤注射液的最大迁移量分别为2.65,1.26,1.04μg。结论 傅里叶变换红外光谱法和电感耦合等离子体质谱法能分别快速测定橡胶活塞表面的硅油量和硅油在制剂中的迁移量。