研究了强压油缸中限位阀异形密封圈损坏脱落和小导向套O型圈损坏的原因和解决方法,并对改进后的油缸进行了耐久性测试。针对异形密封圈损坏脱落,发现增加阀块与异形密封圈接触点的倒角角度、降低阀块内孔粗糙度值,有利于改善异形密封圈的密封性能和延长使用寿命。同时,聚氨酯异形密封圈的密封性能高于氟橡胶和丁腈橡胶异形密封圈。针对小导向套O型圈损坏,发现增加防尘圈和O型圈挡圈、阀杆抛光镀镍等措施,能够有效提高小导向套O型圈处的动密封效果。上述改进措施对于提高强压油缸的运行稳定性和使用寿命具有显著效果。

运用COMSOL Multiphysics软件模拟了强压缸中液压油在截止阀腔体中流动过程,考察了液压油在以20 m/s的常压流速流入截止阀时,截止阀在不同开度下液压油对截止阀阀杆以及异形密封圈所处的截止阀阀杆侧壁处流体流速和温度的影响。研究结果表明,当液压泵减压时,液压油直接冲击截止阀阀杆端面,不会对截止阀阀杆侧面的异形密封圈带来显著的流速冲击和温度上升;当液压泵增压时,液压油进入截止阀腔体后直接冲击液压阀阀杆侧壁面引起液压油流速降低并导致异形密封圈表面温度的快速上升。改变液压泵减压时液压油进口的朝向将有利于降低液压油对异形密封圈冲击作用,改善异形密封圈的运行工况。