蓬江路燈車出租， 鶴山路燈車出租， 中山路燈車出租    配流閥推桿的往復密封的微觀作用機理及試驗研究？    為研究推桿動密封作用過程的力學狀態和密封機理，在ANSYS中建立了往復動密封的仿真模型。分析了過盈量、擠出間隙、速度對動密封摩擦副接觸應力的影響，為理論分析密封界面的潤滑行為提供計算邊界，在此基礎上優化推桿往復密封的結構參數。由于密封擋圈和O形圈的材質分別為工程塑料和超彈性體橡膠，受力后其形變和應力分布對密封性能影響較大，因此網格劃分中將O形圈和擋圈劃分的較密。 推桿動密封裝入后O形圈的兩側受擠壓產生變形，密封擋圈受到變形的O形圈擠壓與推桿接觸，摩擦副界面的接觸應力最大約為1.5 MPa，在裝入過程中往復密封圈產生一定預擠壓變形，使擋圈更好的與推桿貼合。在流體加載后O形圈受介質壓力擠壓產生大變形，O形圈受安裝槽和擋圈約束產生圖中所示的變形形態，超彈性體的變形會擠壓擋圈，擋圈側面也受到了介質壓力的加載，最終在動密封摩擦副界面對流體產生有效的密封。 

 

    配流閥開啟過程和關閉過程中密封擋圈的受力是不同的，配流閥開啟過程中推桿向上運動，密封擋圈受到推桿的摩擦力向上，此時推桿運動為內行程；配流閥關閉的過程中推桿向下運動，密封擋圈受推桿摩擦力方向向下，此時推桿運動為外行程。動密封工作過程中要確保下圖中各密封面處無液體泄漏，密封接觸面是動密封副摩擦面，該密封接觸面的接觸應力和摩擦狀態對整個密封性能的影響較大。 

 

    過盈量0.1mm、擠出間隙0.1mm時，推桿往復動密封在壓力21MPa作用下內行程和外行程中擋圈表面的接觸應力分布，兩種運動狀態下擋圈表面的接觸應力分布趨勢相同，最大接觸應力為30 MPa，摩擦面上壓力值大于乳化液的工作壓力，能有效密封配流閥中的高壓乳化液。由于內、外行程中接觸應力分布區別不大，故只分析外行程中擋圈接觸應力分布規律。 

 

    不同安裝過盈量下密封在流體加載21 MPa的密封面應力分布。不同參數的往復動密封在接觸面上的應力先減小后增大，O形圈變形擠壓擋圈，最大應力出現在擋圈接觸面的中下部，擋圈接觸面兩側壓力陡升的原因是由擋圈兩端幾何直角處產生了應力集中。過盈量的增大使得動密封擋圈產生較大的預擠壓應力，在流體加載后密封接觸面上形成了更大的接觸應力；往復動密封的過盈量相同時，密封擠出間隙的增大能降低密封接觸面上應力值，擠出間隙增大使擋圈受高壓流體擠壓時產生更多的變形空間，從而降低擋圈內的壓應力值。  

    不同結構參數的往復動密封擋圈與推桿間的摩擦力。在過盈量為0.3 mm、擠出間隙為0.05 mm時，密封擋圈與推桿間的摩擦力最大為38.2 N；在擠出間隙0.15 mm，過盈量為0.1 mm時的摩擦力最小為27.3 N。密封擠出間隙越大，配流閥推桿與動密封擋圈的摩擦力越小；安裝過盈量越大，密封圈產生的預擠壓效果越明顯，擋圈產生的摩擦力也越大。

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    不同安裝過盈量的密封圈在壓力21 MPa下擋圈表面的應力分布。密封的過盈量增大能夠使密封擋圈產生更大的預擠壓效果，密封接觸面在初始狀態就產生一定的接觸應力。流體加載后O形圈在流體工作壓力作用下，密封接觸應力隨過盈量的增大而增大，更大接觸應力能夠形成更好的密封效果，同時也使動密封摩擦副產生更大的摩擦力。 分析了往復動密封在不同壓力加載下的擋圈接觸面應力分布和摩擦力。流體加載壓力增大，密封接觸面上的接觸應力值會隨之對應增大，從而起到密封更高壓力的流體作用。接觸面壓力升高主要由介質壓力和超彈性體O形圈擠壓擋圈產生。過盈量更大的密封圈在相同壓力和間隙下具有更好的密封效果，工作壓力和過盈量增大均會使擋圈與推桿間摩擦力增大。 

 

     為分析推桿運動速度對往復動密封的接觸應力分布影響規律，模擬了馬達在不同轉速時的推桿運動速度與密封圈之間的互相作用。馬達不同轉速下推桿位移隨時間的變化，推桿與往復動密封間相對運動的最大位移為2mm，馬達工作轉速越高，配流閥推桿往復運動的速度越大。 在往復動密封模擬中設置推桿按照曲線的運動規律運動，往復動密封模型計算結果。在相同工況下馬達的轉速升高會使密封接觸面的應力增大，但密封面的接觸應力分布趨勢基本相同。在馬達低速運行時，配流閥推桿在密封圈中的運動速度是極低的，密封擋圈與推桿界面能夠進入更多的液體，密封擋圈對磨時的摩擦力較低，這一觀點在摩擦力對比中得到驗證。馬達轉速的升高使推桿在往復密封圈中快速運動，擋圈受流體壓力和O形圈擠壓使密封緊貼在推桿上，推桿快速運動與密封間的摩擦剪切會增大，因此密封面上的接觸應力值隨速度的升高而變大。過盈量0.3mm、擠出間隙0.3 mm時密封面接觸應力值均大于流體壓力21 MPa，最小密封摩擦力為34 N，比同轉速下過盈量0.1 mm、擠出間隙0.08 mm的密封圈接觸面應力更大，對高水基乳化液具有更好的密封效果。 

 

   根據配流閥推桿往復密封在不同結構參數和工況下的有限元模擬，分析了不同因素對往復動密封的密封效果和摩擦力的影響，發現往復動密封接觸面的接觸應力值越大，動密封效果越好，但同時動密封的摩擦力也越大。相同條件下，擠出間隙越小，密封擋圈的接觸面上的應力值越大；動密封的過盈量能有效提升動密封的接觸應力，但過小的動密封間隙對配流閥的加工精度要求更高，動密封過盈量過大會使擋圈摩擦力變大進而影響密封壽命。

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