接触压力和润滑油膜是影响液压系统往复密封性能的关键因素,但目前缺少对密封部位油膜厚度进行直接测量的方法。为实现液压缸实际工作过程中活塞杆密封润滑油膜厚度的实时监测,利用超声波测量技术穿透性强、准确的优点,结合弹簧模型计算,对往复密封圈油膜厚度进行测量计算,并通过设计试验装置验证了其效果。通过Ansys仿真分析证明了液压缸活塞杆密封圈在往复运动过程中的油膜厚度范围在超声波弹簧模型的适用范围之内,并验证了弹簧模型在钢-油膜-聚氨酯弹性体三层结构中测量结果的有效性。提出一种在液压缸实际工作状态下进行活塞杆密封油膜厚度测量的方法,为后续对往复密封油膜厚度进行深入研究提供了可行的方案。

在液压缸中,往复动密封圈表面接触应力是决定其密封有效性的关键,但由于在工作过程中对往复密封表面接触状态进行监测的难度很大,因此对其变化规律仍缺乏深入了解。针对这一问题,以液压缸活塞杆Y形密封圈为对象,通过有限元仿真分析密封圈内唇磨损对密封圈表面接触应力的影响,确定密封圈表面接触应力的最佳监测部位;采用光纤光栅传感器(FBG)进行密封槽表面接触应力监测试验,通过铺设于密封槽的FBG传感器采集应力数据,得出密封圈周向和轴向接触应力均随内唇磨损增加呈现先增大后减小的趋势,与仿真结果一致;接触应力对密封磨损程度变化的响应灵敏度会随密封压力的增加而增大。研究结果为液压缸实际运行过程中往复动密封状态的监测提供了依据。

针对液压往复密封的低摩擦、高耐磨、耐高压抗挤出、耐液压油等独特工况条件,采用聚四氟乙烯(PTFE)和碳纤维对聚醚醚酮(PEEK)材料进行填充改性,研究改性PEEK材料的力学性能和摩擦磨损性能,并与填料改性PTFE材料进行比较。通过结构设计和有限元仿真分析,对改性PEEK材料与弹性体材料组合的密封件在不同温度下的密封性能进行了模拟和分析,并通过密封功能试验对模拟分析结果进行了验证。结果发现:质量分数20%PTFE填充改性PEEK材料的摩擦因数最低,且其对金属摩擦副无损伤,更适用于液压往复密封;组合密封能有效克服PEEK材料弹性性能差、安装困难的不足。有限元仿真分析结果表明,组合密封在不同温度下能很好适应42 MPa的压力。密封功能试验表明,组合密封比单一PEEK材料密封的启动摩擦力小、泄漏率低,证明改性PEEK材料可替代聚四氟乙烯和尼龙材料应用...

针对航空液压作动器往复密封,本文分为三个方面进行论述,首先是密封材料特点,针对其常用的密封材料进行介绍,分析密封基本机理;其次对O形密封的有限元进行分析,探讨不同压缩率对密封性能的影响;最后对VL密封结构及性能进行分析。希望本文的研究能够为读者提供有益参考。