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磁流体密封原理及技术研究进展 被引量：2
1
作者 曾群锋 邓作炜 +1 位作者 张俊锋 贾谦 《润滑与密封》 北大核心 2025年第1期169-181,共13页
磁流体密封技术已在气体和真空条件下获得广泛应用,并且对液体密封的研究也日益受到关注。磁流体密封具有众多优点,如“零”泄漏、绿色环保、使用寿命长和可靠稳定等。综述磁流体在真空、气体、液体和防尘领域的研究进展,包括密封特性、... 磁流体密封技术已在气体和真空条件下获得广泛应用,并且对液体密封的研究也日益受到关注。磁流体密封具有众多优点,如“零”泄漏、绿色环保、使用寿命长和可靠稳定等。综述磁流体在真空、气体、液体和防尘领域的研究进展,包括密封特性、液-液界面稳定性、仿真分析和结构设计等。分析磁流体密封技术研究和发展存在的问题,展望磁流体密封领域的未来发展方向。未来磁流体密封技术有望进一步创新和发展,例如高性能磁流体材料研究、智能磁控系统设计、集成模块化设计等,为密封领域带来更多突破性的解决方案。 展开更多
关键词 磁流体密封 密封结构设计 磁性颗粒 真空密封 防尘密封
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两种合金密封环与浸渍石墨配副的损伤失效 被引量：1
2
作者 郑靖 何佳欣 +4 位作者 雷磊 杨丹 黄元宝 张尔卿 张车宁 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期411-417,共7页
某石油化工泵分别采用Cr合金密封环和YG-6硬质合金密封环,在300~400℃与浸渍石墨密封环配副,发现Cr合金密封环长期服役仍能保持良好的密封性能,而硬质合金密封环运行一段时间后发生气体泄漏.为探究2种合金密封环服役性能差异的缘由,对... 某石油化工泵分别采用Cr合金密封环和YG-6硬质合金密封环,在300~400℃与浸渍石墨密封环配副,发现Cr合金密封环长期服役仍能保持良好的密封性能,而硬质合金密封环运行一段时间后发生气体泄漏.为探究2种合金密封环服役性能差异的缘由,对失效密封环进行表面形貌、化学成分与力学性能表征,分析失效机制.研究结果表明:Cr合金密封环材质为含Cr的马氏体钢,未作表面强化处理,表面硬度和弹性模量分别为(629.8±14.2)HV30和(244.7±17.4)GPa,与浸渍石墨配副接触区出现以轻微犁削效应为主的环形磨斑,磨损表面粗糙度显著降低;硬质合金密封环表面硬度和弹性模量分别为(1475.3±60.1)HV30和(815.3±57.2)GPa,密封环表面残余应力高,存在氧化腐蚀诱导的材料脆化,配副接触区无明显磨损,但出现氧化开裂导致的块状缺损;Cr合金密封环表面的低刚度和高粗糙度导致其配副接触区发生磨粒磨损,但磨损表面存在打磨抛光行为,与浸渍石墨配副仍能保持良好的密封性能,而YG-6硬质合金密封环表面高残余应力和高温服役环境诱导的材料氧化脆化,导致配副接触区发生开裂破坏,密封失效. 展开更多
关键词 密封环 CR合金 硬质合金 失效分析 磨粒磨损 氧化脆化
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高温动压密封焊接金属波纹管性能分析 被引量：1
3
作者 郑娆 吴哲坤 +1 位作者 李双喜 章国庆 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期1-8,共8页
焊接金属波纹管的性能与高温动压密封性能密切相关。为优化波纹管性能并进一步提高密封的稳定性,分析不同工况条件对某航空发动机动压密封的S形焊接金属波纹管性能的影响。以S形焊接金属波纹管为研究对象,建立固-热耦合分析模型,分析介... 焊接金属波纹管的性能与高温动压密封性能密切相关。为优化波纹管性能并进一步提高密封的稳定性,分析不同工况条件对某航空发动机动压密封的S形焊接金属波纹管性能的影响。以S形焊接金属波纹管为研究对象,建立固-热耦合分析模型,分析介质温度和介质压力对波纹管刚度和介质作用有效直径的影响,揭示工况参数对波纹管动压密封性能的影响规律,并针对温压联合作用对波纹管性能的影响拟合了计算公式。研究结果表明:在升温和升压过程中,刚度随介质温度呈线性减小,随介质压力呈线性增大;密封载荷系数随介质温度升高呈线性减小,其变化率随介质压力的增大而减小,低压工况的变化率是高压工况的5倍。拟合温压联合作用下刚度和有效直径的计算公式,拟合公式的决定系数高达97%以上。因此,在实际工程应用中,为降低高温对波纹管动压密封性能的影响,应根据实际需求适当提高工作压力,以达到最佳工作状态;拟合的公式可用于指导波纹管的选型计算,从而优化波纹管动压密封的结构设计和工况参数。 展开更多
关键词 S形焊接金属波纹管 动压密封 密封性能 航空发动机 载荷系数
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高速涡轮泵动静压混合式气体隔离密封扰动性能 被引量：2
4
作者 李双喜 刘安 +2 位作者 刘志远 张江腾 李世聪 《化工学报》 北大核心 2025年第1期311-323,共13页
隔离密封对高速涡轮泵燃料密封极为重要,但其在工作时存在供气压力波动、外界振动强烈等问题,会严重影响密封性能。对动静压隔离密封气膜扰动工况,基于有限元数值分析方法建立了动态变化扰动分析模型,采用Fluent动网格技术和MATLAB求解... 隔离密封对高速涡轮泵燃料密封极为重要,但其在工作时存在供气压力波动、外界振动强烈等问题,会严重影响密封性能。对动静压隔离密封气膜扰动工况,基于有限元数值分析方法建立了动态变化扰动分析模型,采用Fluent动网格技术和MATLAB求解端面气膜扰动刚度及扰动阻尼,对比静压式与动静压混合式气体隔离密封的扰动性能,讨论气膜厚度、工作压力及扰动幅值等参数对扰动性能的影响,得到其变化规律,并试验验证了动静压密封的抗扰动性能。结果表明:扰动频率的增加使得扰动刚度整体呈现先减小后增大的趋势,扰动阻尼随扰动频率的增加迅速降低,在10~100 Hz时逐渐趋于平稳。供气压力与扰动刚度、扰动阻尼呈正相关。工作转速增大,扰动刚度在低频段增大、在中高频段减小,扰动阻尼全频减小。扰动幅值增大,扰动刚度在中低频段几乎不变、在高频段减小,扰动阻尼略有增大。工作膜厚与扰动刚度、扰动阻尼呈负相关。动静压式混合密封有效提升了密封装置中低频下的稳定性能,避免了密封处于低压、低转速时抗扰动能力不足的问题。 展开更多
关键词 隔离密封 气体 动静压 扰动刚度 扰动阻尼
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高压输电线电厂设备的绝缘状态监测仿真 被引量：1
5
作者 张超 崔小军 +1 位作者 柳宁 张伟刚 《计算机仿真》 2025年第2期118-122,共5页
高压输电线路和电厂设备本身会产生强大的电磁场,使得绝缘状态监测设备产生的信号相互干扰、混叠,从而导致零序电压、电流信号失真,无法判断绝缘实时状态。为此,提出三维数字化监测方法。利用自动化信息采集装置采集绝缘状态数据,利用Re... 高压输电线路和电厂设备本身会产生强大的电磁场,使得绝缘状态监测设备产生的信号相互干扰、混叠,从而导致零序电压、电流信号失真,无法判断绝缘实时状态。为此,提出三维数字化监测方法。利用自动化信息采集装置采集绝缘状态数据,利用Revit应用程序,将数据转换为绝缘状态信号,降低信号失真的现象。考虑绝缘失效情况,获取高压输电线电厂设备发生单相接地故障后产生的零序电压、电流,获取故障线路的绝缘参数,抑制电磁场干扰。设定绝缘介质内部电压和电流瞬时值,利用最小二乘法计算其总体误差平方和,引入自相关函数,得到绝缘状态的监测结果。经实验证明,所提方法能够监测到设备的电流波动情况,且持续时间为250s~320s,与设定时间一致,可准确感知设备发生的闪络现象,由此说明所提方法监测效果稳定,不受各类变化参数的影响,鲁棒性好。 展开更多
关键词 电厂设备 绝缘状态 绝缘监测 三维数字化 信息采集
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基于渗流-应力耦合的陶瓷纤维编织密封泄漏特性仿真研究
6
作者 王荣桥 乔格 +4 位作者 左平 毛建兴 陈高翔 张晓杰 胡殿印 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期11-17,共7页
针对陶瓷纤维编织密封泄漏性能研究多基于一维理论模型,无法描述密封件内部的气体渗流状态,难以支撑密封件的详细设计。开展新型陶瓷纤维编织密封的泄漏和变形行为数值仿真研究,通过建立陶瓷纤维编织密封的多孔介质渗流-应力耦合求解模... 针对陶瓷纤维编织密封泄漏性能研究多基于一维理论模型,无法描述密封件内部的气体渗流状态,难以支撑密封件的详细设计。开展新型陶瓷纤维编织密封的泄漏和变形行为数值仿真研究,通过建立陶瓷纤维编织密封的多孔介质渗流-应力耦合求解模型,在渗透压差的基础上,进一步量化了压缩量和填充密度等因素对泄漏量的影响规律,并对比不同截面形状的密封结构的密封性能。结果表明:泄漏量随填充密度和压缩量的增大呈线性减小,在10 kPa渗透压差下,填充密度从0.15 g/cm^(3)提高到0.20 g/cm^(3),泄漏量降低18.39%,压缩量从1 mm变为2 mm,泄漏量降低29%。接近方形截面的密封结构比圆形截面密封结构的密封性能更好,在0.25 MPa渗透压差下,R=1 mm的近似方形编织截面密封件的泄漏量比R=5 mm的圆形编织截面密封件的泄漏量低44%。研究结果可为陶瓷纤维编织密封在变几何涡轮上的应用提供理论及方法支撑。 展开更多
关键词 纤维编织密封 泄漏特性 渗流-应力耦合模型 密封性能 多孔介质
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氢环境下金属缠绕垫片密封性能试验与模拟研究
7
作者 朱建鲁 张捷 +3 位作者 李玉星 陆玉臣 颜铖 许国栋 《润滑与密封》 北大核心 2025年第10期98-105,120,共9页
在中低压掺氢天然气管道的实际应用环境中,由于预紧力、压力、掺氢比等多因素的耦合作用,金属缠绕垫片的密封性能变化规律尚不明确。为研究混氢比对金属缠绕垫片密封性能的影响,采用试验和数值模拟相结合的手段探究多因素下金属缠绕垫... 在中低压掺氢天然气管道的实际应用环境中,由于预紧力、压力、掺氢比等多因素的耦合作用,金属缠绕垫片的密封性能变化规律尚不明确。为研究混氢比对金属缠绕垫片密封性能的影响,采用试验和数值模拟相结合的手段探究多因素下金属缠绕垫片泄漏率变化规律,建立一套多自变量、单一因变量的泄漏率理论公式。研究发现:随着预紧力矩增大,密封系统的泄漏率呈现出减小趋势,且垫片上的压应力与预紧力矩之间存在线性相关性;相同条件下榫槽面法兰组合的密封性能优于凹凸面法兰组合;随着氢气压力增大,垫片的气体泄漏率呈现出先减小后增大的趋势,但压应力趋向于线性减小,后续需将泄漏量的模拟计算公式进一步修正;随着掺氢比升高,气体更易从密封面处泄漏进而使得系统的密封性能降低。 展开更多
关键词 金属缠绕片 掺氢比 密封性能 试验 数值模拟
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射孔过程中RTTS封隔器安全及密封评价
8
作者 于浩 陈方鑫 +5 位作者 秦晟毓 赵朝阳 王昊 万智勇 谢婷 肖勇 《润滑与密封》 北大核心 2025年第6期121-130,共10页
针对射孔完井过程中RTTS(Retrievable Test Treat Squeeze)封隔器密封失效等问题,基于瞬态冲击动力学理论,建立RTTS封隔器坐封前后的有限元力学评价模型,并以X1井为例,开展封隔器坐封及射孔过程中关键元件的力学行为评价。结果表明:在... 针对射孔完井过程中RTTS(Retrievable Test Treat Squeeze)封隔器密封失效等问题,基于瞬态冲击动力学理论,建立RTTS封隔器坐封前后的有限元力学评价模型,并以X1井为例,开展封隔器坐封及射孔过程中关键元件的力学行为评价。结果表明:在坐封状态下,封隔器最大应力出现在中心管上部,应力值为224.2 MPa,封隔器中心管、卡瓦、橡胶筒应力远低于材料的屈服强度,处于安全状态;在X1井冲击载荷75 MPa、冲击时间4 ms射孔工况下,中心管上部在响应时间为10 ms时出现最大应力值;当冲击时间增加至10 ms时,橡胶筒的最大压力为58.2 MPa,橡胶筒处于破坏的边缘;封隔器中心管在冲击时间4~10 ms、冲击载荷75~200 MPa范围内,应力值均小于材料的屈服强度;射孔过程中橡胶筒的密封性能指数在小范围内波动,射孔完成后橡胶筒密封性能指数与坐封状态下基本一致,表明橡胶筒处于良好的密封状态。研究结果为实际现场射孔作业中RTTS封隔器结构及密封安全评价有一定指导作用。 展开更多
关键词 封隔器 射孔工况 关键元件 安全分析 密封性能指数
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基于主动压力补偿的高压大尺寸主驱动密封与零泄漏特性研究
9
作者 郑莉芳 方超 +2 位作者 马飞 蔡腾飞 姚满 《工程科学学报》 北大核心 2025年第7期1451-1459,共9页
竖井全断面掘进机在掘进作业时可能会穿越富水岩层,其主驱动系统将面临突发涌水导致的高围压载荷冲击,对系统密封可靠性提出了严苛要求.本文提出基于主动压力补偿的新型主驱动密封方法,结合逾渗理论和统计学接触模型提出零泄漏密封评价... 竖井全断面掘进机在掘进作业时可能会穿越富水岩层,其主驱动系统将面临突发涌水导致的高围压载荷冲击,对系统密封可靠性提出了严苛要求.本文提出基于主动压力补偿的新型主驱动密封方法,结合逾渗理论和统计学接触模型提出零泄漏密封评价方式,建立了微观与宏观尺度密封结构模型,开展了不同补偿压力和外部载荷作用下的水介质密封特性试验研究,揭示了外腔压力与补偿压力共同作用下的密封性能演变机制.结果表明,考虑接触表面微观形貌对密封的影响,实现零泄漏密封需接触面间发生有效接触,接触应力突破逾渗阈值后开始产生密封效果,且密封能力随接触应力的增加而提高;在较高围压下,新型主驱动密封结构表现出较好密封能力,在补偿压力为7 MPa时密封压力最高可达1.95 MPa;同时,分析显示接触面滑移与基体下沉作用对密封效果影响显著,实践中预先进行压力补偿可以有效提高密封性能. 展开更多
关键词 压力补偿 组合密封 密封试验 逾渗理论 数值仿真
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基于主动学习代理模型的采气井口O形密封圈可靠性分析
10
作者 张耀明 王春生 +3 位作者 马俊原 魏军会 周涛涛 赵密锋 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期164-171,共8页
由于制造公差、载荷波动、材料特性等,在实际工程中O形圈的相关设计参数往往不再是一个确定值,可能在一定的范围内波动。考虑不确定性因素对O形圈密封性能的影响,提出基于主动学习Kriging模型的可靠性分析方法,用于高压采气井口O形橡胶... 由于制造公差、载荷波动、材料特性等,在实际工程中O形圈的相关设计参数往往不再是一个确定值,可能在一定的范围内波动。考虑不确定性因素对O形圈密封性能的影响,提出基于主动学习Kriging模型的可靠性分析方法,用于高压采气井口O形橡胶密封圈密封性能的可靠性分析。以高压采气井口某O形橡胶密封圈为分析对象,建立密封可靠性功能函数;使用Python进行Abaqus的二次开发仿真,将制造公差、载荷波动带来的不确定性纳入密封性能计算过程,并基于自适应性Kriging与Monte Carlo法相结合的方法(AK-MCS),对该O形橡胶密封圈的密封可靠性进行分析。结果表明:在考虑制造公差与载荷波动的情况下,该O形橡胶密封圈由于最大Mises应力导致的失效概率为0.013%;凹槽深度、槽棱圆角半径、内压对密封圈的最大Mises应力有着较大影响,其中内压、槽棱圆角半径与最大Mises应力呈正相关关系,凹槽深度与最大Mises应力呈负相关关系;最大接触应力导致的失效概率为0,凹槽深度对密封圈的最大接触应力有较大影响。使用基于主动学习Kriging模型的高压采气井口O形橡胶密封圈密封可靠性分析方法,可评估与O形橡胶密封圈相配合部件的危险结构与密封圈密封失效概率,为实际工程提供指导。 展开更多
关键词 O形橡胶圈 高压采气井口 Kriging代理模型 可靠性分析 主动学习
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基于统计特征金属封严环泄漏量预测研究
11
作者 李伟平 杨昊 +1 位作者 邓超 李神龙 《流体机械》 北大核心 2025年第9期95-103,共9页
针对金属封严环泄漏量预测精度不足,导致研发成本增加的问题,提出了一种基于统计特征金属封严环泄漏量预测方法。通过激光共焦距显微镜扫描2种材料(GH4169,GH738)磨削抛光加工后的C形金属封严环表面,获得其微观各向异性表面形貌,基于统... 针对金属封严环泄漏量预测精度不足,导致研发成本增加的问题,提出了一种基于统计特征金属封严环泄漏量预测方法。通过激光共焦距显微镜扫描2种材料(GH4169,GH738)磨削抛光加工后的C形金属封严环表面,获得其微观各向异性表面形貌,基于统计学方法构建各向异性粗糙表面,结合有限元分析与计算流体力学预测封严环泄漏量,并对其影响因素进行规律性研究。试验验证表明:数值模型计算的泄漏量与实际测量泄漏量的误差仅约为10%。相同工况条件下,当密封压差从0.6MPa降低到0.3MPa时,封严环泄漏率降低49.6%;当封严环表面均方根粗糙度由1.2µm降低到0.9µm,其泄漏率降低约43%;当封严环表面接触应力由0MPa增大到380MPa,其泄漏率降低约为98.7%。由此可见,通过降低表面均方根粗糙度、增大表面接触应力及减小内外腔压差能够提升封严环的密封性能。研究可为金属封严环后续研发和评估提供理论依据。 展开更多
关键词 金属封严环 泄漏量 各向异性 计算流体力学 统计学
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斯特林机活塞环性能分析及其结构参数优化
12
作者 杨东亚 闪文帅 +2 位作者 李金龙 牛钦楦 高贵 《振动与冲击》 北大核心 2025年第12期130-140,共11页
为改善斯特林机活塞环密封性能,首先利用数值仿真分析了活塞环在压差作用下的力学特性,获取了装配过盈量δ、浮动环轴向厚度σ、浮动环外径D和皮碗唇缘深度L这4个结构参数对活塞环密封性能的影响规律。在此基础上,利用响应面法以活塞环... 为改善斯特林机活塞环密封性能,首先利用数值仿真分析了活塞环在压差作用下的力学特性,获取了装配过盈量δ、浮动环轴向厚度σ、浮动环外径D和皮碗唇缘深度L这4个结构参数对活塞环密封性能的影响规律。在此基础上,利用响应面法以活塞环-缸套接触面接触压力趋近以试验结果所设的望目值为优化目标,对活塞环的上述4个结构参数进行优化以确定其最佳组合方案。结果表明:浮动环与缸套密封界面最大接触压力随δ的增加而增加,随σ的增加呈先增后减,随D的增加呈先减后增,随L增加呈先平稳波动后增加。通过估计回归系数和方差分析发现,结构参数影响力有差异,σ对最大接触压力影响最显著,其次是L和D,δ最小。此外,σ与L的交互项对响应的影响显著。当δ为0.03 mm、σ为1.05mm、D为55.6 mm、L为0.95 mm时,活塞环Ⅰ密封面上的最大接触压力由12.124 MPa降至10.717 MPa,活塞环Ⅱ上由4.0270 MPa升至4.3287 MPa。利用THT07-135高温摩擦磨损试验机验证表明,优化后摩擦面温升下降、摩擦因数上升且磨损率显著降低、优化设计科学有效。这种反求引导式优化设计方法可为高性能密封件的研制提供有效方案。 展开更多
关键词 斯特林机 活塞环密封 接触压力 参数优化 响应面法
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变工况下静压氦隔离密封的密封性能分析
13
作者 郑娆 胡鼎国 +3 位作者 刘志远 宋子锋 张江腾 李双喜 《化工进展》 北大核心 2025年第2期677-687,共11页
涡轮泵隔离密封系统对液体火箭发动机涡轮泵的安全可靠运行具有至关重要的作用,密封系统的设计必须确保其具备耐高速、长寿命以及强抗外部激振能力。针对双波纹管氦隔离密封在运转工况下,因转速、压力出现变化导致密封泄漏而引起的密封... 涡轮泵隔离密封系统对液体火箭发动机涡轮泵的安全可靠运行具有至关重要的作用,密封系统的设计必须确保其具备耐高速、长寿命以及强抗外部激振能力。针对双波纹管氦隔离密封在运转工况下,因转速、压力出现变化导致密封泄漏而引起的密封失效问题,建立了密封面间气膜仿真分析模型及动静环变形模型,分析了转速及隔离介质压力变化对动态开启特性的影响以及运转工况下密封端面的变形程度,并通过实验测量了密封在不同转速和隔离介质压力下的泄漏量。研究结果表明:双波纹管静压氦隔离密封的开启不依赖转速,泄漏量几乎不随转速发生变化,转速发生变化时仍具有稳定的密封性能;随着隔离介质压力的提高,气膜刚度整体上呈增大的趋势,但在0.5~0.6MPa时存在趋于平稳的趋势,表明隔离密封气膜刚度不会无限制地增大,存在刚度极限;密封能够通过膜压、膜厚与波纹管间的相互协调作用自适应调节静环轴向位置来建立新的平衡;在隔离介质压力变化时,稳压槽内压力与隔离介质压力变化趋势一致,密封能够迅速响应压力的变化。 展开更多
关键词 涡轮泵 静压隔离密封 泄漏量 压力变化 密封性能
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智能完井O形圈在双侧压力下的静密封分析
14
作者 郑严 蔡午阳 +4 位作者 张辞 钟俊宇 顿志强 王龙 钱韦吉 《润滑与密封》 北大核心 2025年第4期24-30,共7页
O形橡胶密封圈结构简单,且具有自密封性能,多用于单侧受压的密封工况。然而在深水智能完井液控滑套的轴向静密封应用中,O形圈则同时承受内部控制压力与外部环境压力。为探究O形圈在双侧压力下的静密封性能,针对井下3 000 m的实际压力环... O形橡胶密封圈结构简单,且具有自密封性能,多用于单侧受压的密封工况。然而在深水智能完井液控滑套的轴向静密封应用中,O形圈则同时承受内部控制压力与外部环境压力。为探究O形圈在双侧压力下的静密封性能,针对井下3 000 m的实际压力环境(环境压力30 MPa),利用ABAQUS有限元分析软件建立O形圈的有限元模型,分析不同压缩率下内外介质压力相等和内外介质压力存在压差时的O形圈静密封性能。结果表明:当内外压相同时,不同压缩率下O形圈主密封面上的接触应力均大于介质压力,但当压缩率大于23.81%后,Mises应力与剪切应力显著增长;当内压大于外压时,O形圈主密封面上的接触应力仍然大于介质压力,但其有效接触长度显著减小,当压缩率低于23.81%且内外压差为5 MPa时,O形圈主接触面上的有效接触长度占比不足50%,因此应选用使密封圈压缩率为23.81%的沟槽尺寸。设计一款专用实验设备,对压缩率为23.81%的O形圈进行密封性能试验,试验结果表明,该压缩率下的O形圈在承受35 MPa内压与30 MPa的外压时满足密封性能。 展开更多
关键词 静密封性能 O形圈 轴向密封 智能完井 双侧受压
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考虑尺寸波动的超大液压缸用V形组合密封可靠性评价
15
作者 程茂林 李涛 +2 位作者 王跃明 张波 郭飞 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期91-96,共6页
密封系统可靠性决定了液压系统整机的可靠性受密封系统可靠性的影响。针对超大液压缸V形组合密封结构密封可靠性评价,基于往复密封流固耦合仿真模型和响应面分析方法,考虑密封件加工制造过程中尺寸公差波动对密封性能的影响,建立V形组... 密封系统可靠性决定了液压系统整机的可靠性受密封系统可靠性的影响。针对超大液压缸V形组合密封结构密封可靠性评价,基于往复密封流固耦合仿真模型和响应面分析方法,考虑密封件加工制造过程中尺寸公差波动对密封性能的影响,建立V形组合密封可靠性分析模型。设计结构尺寸关键因素的Box-Behnken实验表,利用仿真模型计算表中每个尺寸组合下的泄漏率,进而建立泄漏率与V形圈关键结构尺寸的极限状态函数,最终通过抽样对随机变量的10000组样本进行分析获取系统可靠度。结果表明:V形组合密封系统可靠度达到99%以上,密封结构形式具有较高的可靠性。 展开更多
关键词 V形组合密封 可靠性 响应面法 往复密封 密封性能
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含缺陷旋转防喷器丁腈胶芯密封应力分析
16
作者 周兆明 陈禹坤 +1 位作者 刘辉 李辉 《润滑与密封》 北大核心 2025年第1期11-18,共8页
为研究旋转防喷器胶芯在生产与运行中产生的缺陷对胶芯使用性能及寿命的影响,基于Yeoh本构方程,建立胶芯动态密封数值模型,对起下钻中的胶芯密封过程进行计算分析,分析胶芯存在影响橡胶芯密封面疲劳失效的典型裂纹和气泡缺陷时其应力分... 为研究旋转防喷器胶芯在生产与运行中产生的缺陷对胶芯使用性能及寿命的影响,基于Yeoh本构方程,建立胶芯动态密封数值模型,对起下钻中的胶芯密封过程进行计算分析,分析胶芯存在影响橡胶芯密封面疲劳失效的典型裂纹和气泡缺陷时其应力分布规律。结果表明:当钻杆接头经过旋转防喷器胶芯时,胶芯结构发生大变形,胶芯密封面处应力最大;对于同一类型裂纹缺陷,裂纹位于胶芯左下侧和外表面下侧时胶芯密封面位置的应力值最小;对于相同位置的胶芯缺陷,胶芯裂纹缺陷导致的应力集中和胶芯密封面应力减小现象,相较于胶芯气泡缺陷导致的胶芯密封面以及胶芯整体的变形和应力变化现象,其产生的影响更为严重。研究结果对旋转防喷器胶芯缺陷检测提供了参考。 展开更多
关键词 旋转防喷器 缺陷胶芯 密封性能 失效分析 应力分析
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高压流体动静压结合型机械密封空化分析 被引量：1
17
作者 张伟政 林华 +3 位作者 张琦璇 黄文彬 韩东民 刘经纬 《液压气动与密封》 2025年第6期62-69,共8页
为探究动静压结合型机械密封对液膜空化的影响,以瑞利台阶-环槽-静压台阶为研究对象,建立三维液膜模型,对比分析了瑞利台阶-环槽与瑞利台阶-环槽-静压台阶两种模型的空化面积及泄漏量,揭示了瑞利台阶-环槽-静压台阶流体动静压结合型机... 为探究动静压结合型机械密封对液膜空化的影响,以瑞利台阶-环槽-静压台阶为研究对象,建立三维液膜模型,对比分析了瑞利台阶-环槽与瑞利台阶-环槽-静压台阶两种模型的空化面积及泄漏量,揭示了瑞利台阶-环槽-静压台阶流体动静压结合型机械密封的密封机理。研究结果表明:瑞利台阶-环槽-静压台阶比瑞利台阶-环槽的空化面积大,且前者泄漏量更小一些。空化区域从反向槽槽根处向槽区延长,空化面积比与气相体积分数随转速的增大而增大,随压力和膜厚的增大而减小。因此,在高压工况下,正反向瑞利台阶-环槽-静压台阶流体动静压结合型机械密封能更好地减小泄漏。 展开更多
关键词 动静压结合型机械密封 高压工况 空化效应 CFD分析
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基于弹性半空间理论的液压往复VL型密封结构弹流润滑分析
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作者 赵岩 蔡智会 +1 位作者 刘成 冯子明 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期60-69,共10页
传统方法需同时求解雷诺方程和弹性变形方程,导致数值求解过程复杂。为解决此问题,本文基于弹性半空间理论,应用小变形线性叠加理论,将密封区域离散化,并在每个单元中用形函数与节点压力的乘积替代实际压力分布。基于非线性固体力学、... 传统方法需同时求解雷诺方程和弹性变形方程,导致数值求解过程复杂。为解决此问题,本文基于弹性半空间理论,应用小变形线性叠加理论,将密封区域离散化,并在每个单元中用形函数与节点压力的乘积替代实际压力分布。基于非线性固体力学、粘性流体力学和微观接触力学,建立了液压往复VL型密封的弹流润滑模型。研究油膜压力、粗糙度接触压力及密封圈对活塞杆的静态接触压力的变化规律,并分析不同流体介质压力、密封过盈量与均方根粗糙度对泄漏量和摩擦力的影响。结果表明:改进的模型能预测油膜厚度分布。流体压力对外行程密封摩擦力影响较大,但对内行程影响有限;密封过盈量对二者均有影响,而均方根粗糙度对内行程有显著影响,对外行程有限。当均方根粗糙度为0.6µm时,内行程泄漏为0。 展开更多
关键词 弹性半空间理论 弹流润滑模型 小变形理论 VL型密封结构 密封摩擦力 密封泄漏量
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基于竞争失效辨识的地铁潜污泵可靠性评估
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作者 雷崇 夏继豪 +3 位作者 梅方晨 钱新博 王敦凯 姜学鹏 《液压气动与密封》 2025年第7期59-65,共7页
地铁排水系统的可靠性运行对地铁各系统的安全运营具有重要意义。针对地铁排水系统的关键设备排水潜污泵进行可靠性评估,可以为地铁排水系统智能运维决策提供支持。针对地铁排水潜污泵存在多失效模式的情形,对于潜污泵的机械密封使用退... 地铁排水系统的可靠性运行对地铁各系统的安全运营具有重要意义。针对地铁排水系统的关键设备排水潜污泵进行可靠性评估,可以为地铁排水系统智能运维决策提供支持。针对地铁排水潜污泵存在多失效模式的情形,对于潜污泵的机械密封使用退化失效过程描述,并采用维纳过程进行建模;同时对于潜污泵突发失效时间,采用威布尔模型进行拟合。退化失效与突发失效在竞争关系下的可靠度模型是通过结合潜污泵的性能退化数据和突发失效数据建立的,在不同失效情况下完成对潜污泵的可靠性评估,最后通过仿真分析验证了模型能够有效、准确的评估潜污泵的可靠性。 展开更多
关键词 潜污泵 机械密封 突发失效 竞争失效 可靠性评估
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盐穴储气库注采管柱密封性质量控制要点与管理
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作者 唐礼骅 张格 《石油工业技术监督》 2025年第4期17-20,共4页
盐穴储气库注采管柱的密封性是储气库运行安全的一项重要指标与保障,通过对盐穴储气库注采完井施工中的各质量控制要点进行分析,结合中石化金坛储气库15口已成腔建库井的施工工艺和经验,制定相应的质量管理方法及措施,并形成盐穴储气库... 盐穴储气库注采管柱的密封性是储气库运行安全的一项重要指标与保障,通过对盐穴储气库注采完井施工中的各质量控制要点进行分析,结合中石化金坛储气库15口已成腔建库井的施工工艺和经验,制定相应的质量管理方法及措施,并形成盐穴储气库项目建设中注采完井施工的A级质量控制点,有效保障盐穴储气库注采完井管柱的密封性。 展开更多
关键词 盐穴储气库 注采完井管柱 密封性 质量控制要点
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