为提高液压支架的工作稳定性和可靠性,增强活塞杆蕾形密封圈的密封性能,对液压支架蕾形密封圈的应力分布进行了研究。在研究中,基于泄漏量理论计算公式推导密封圈与活塞杆间接触应力分布对密封性能的影响,应用ANSYS有限元软件建立蕾形密封圈受力模型,并分析不同载荷工况下平均应力分布规律,以及预压缩量10%、外载荷30 MPa时密封圈与活塞杆间接触应力的分布规律。研究结果显示,在不同载荷工况下,蕾形密封圈的平均应力分布和密封性能始终满足要求,主唇口位置的密封圈与活塞杆间接触压力峰值和两侧的接触应力梯度变化可达到良好的密封效果。

对于煤矿液压支架常用蕾形密封圈的接触应力与密封性问题,首先分析蕾形密封圈的结构和密封机理,随后利用密封界面上的一维雷诺方程,分别推导活塞杆伸出时杆体表面的液体膜厚度、活塞杆收回时的液体膜厚度、以及一个伸缩周期内液体介质的泄漏量计算公式,推导结果发现通过增大唇口内侧的接触压力梯度、减小唇口外侧的接触压力梯度,可提高蕾形密封圈的密封性,最后基于以上结论提出若干密封性提高措施。