复合运动下冲击活塞杆斯特封磨损寿命预测

1

作者 柳毅 谢良喜 侯军 《液压与气动》 北大核心 2024年第9期41-46,共6页

磨损是引发密封失效的主要因素之一。针对复合运动的冲击活塞杆斯特封进行磨损寿命预测研究,活塞杆复杂的运动方式导致传统实验方法操作复杂、成本高。基于实际工况建立往复回转密封磨损寿命预测模型,对斯特封密封结构进行有限元分析,... 磨损是引发密封失效的主要因素之一。针对复合运动的冲击活塞杆斯特封进行磨损寿命预测研究,活塞杆复杂的运动方式导致传统实验方法操作复杂、成本高。基于实际工况建立往复回转密封磨损寿命预测模型,对斯特封密封结构进行有限元分析,得到滑环唇口节点坐标值以及接触压力分布,综合考虑复合运动,模拟唇口轮廓、接触压力和接触长度随磨损时间累加的演化过程,并以密封面接触压力小于最大工作油压作为判断密封圈失效依据,实现斯特封的磨损寿命预测;最后通过实验证明寿命预测的准确性。结果表明:随着磨损时间的累积,磨损速率逐渐减小,最大接触压力表现出先快速降低后缓慢降低的趋势,在该工况下的磨损寿命为64.8~70.2 h。 展开更多

关键词 斯特封 复合运动 往复回转 磨损寿命

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多级斯特封的密封性能分析

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作者 孙英杰 孙江宏 《北京信息科技大学学报（自然科学版）》 2024年第4期25-32,共8页

为研究背压影响下的多级斯特封密封性能转变规律,以两级斯特封为例,建立二维轴对称模型,从宏观结构力学角度研究背压对密封性能的影响;考虑粗糙度与空化效应,搭建流固耦合的混合弹流润滑模型,从密封机理角度进一步分析背压产生的原因。... 为研究背压影响下的多级斯特封密封性能转变规律,以两级斯特封为例,建立二维轴对称模型,从宏观结构力学角度研究背压对密封性能的影响;考虑粗糙度与空化效应,搭建流固耦合的混合弹流润滑模型,从密封机理角度进一步分析背压产生的原因。实验结果表明:在宏观上,随着背压值增加第一级斯特封接触长度减少且逐渐失去密封效果,接触压力向唇口集中且峰值升高,易疲劳磨损;第二级斯特封的O形圈将压力有效传递至密封环,使接触压力增加且压力峰值外移,摩擦阻力增加。在密封机理上,第一级斯特封的介质外泄、第二级斯特封的介质回流和两级斯特封的净泄漏量差促使背压形成;背压造成内外行程总摩擦力不稳定,设备运行不畅且难以控制。 展开更多

关键词 斯特封 多级密封结构 结构力学 密封机理

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基于斯特封的往复密封摩擦磨损界面性能实验研究 被引量：11

3

作者 张妙恬 时剑文 +1 位作者 索双富 孟国营 《液压与气动》 北大核心 2019年第11期99-104,共6页

斯特封是常用的往复密封件,其中斯特封的PTFE圈性能及活塞杆表面材料在往复密封过程中起着重要作用。搭建往复密封实验台,取4组添加碳纤维PTFE的密封圈分别与镀Cr膜活塞杆和镀DLC膜活塞杆进行往复密封台架实验,实验后获取使用过的4组密... 斯特封是常用的往复密封件,其中斯特封的PTFE圈性能及活塞杆表面材料在往复密封过程中起着重要作用。搭建往复密封实验台,取4组添加碳纤维PTFE的密封圈分别与镀Cr膜活塞杆和镀DLC膜活塞杆进行往复密封台架实验,实验后获取使用过的4组密封圈作为实验样本,并取1个全新未使用的添加碳纤维PTFE的密封圈作为参考样本。通过三维白光干涉表面形貌仪、场发射环境扫描电子显微镜和冷场发射高分辨扫描电子显微镜分别对实验样本的密封唇进行表面形貌、表面磨损和磨损表面元素进行测定。通过实验测定,得出镀膜材料脱落形成磨粒导致密封圈表面磨损。还对密封圈的加工方法和活塞杆镀膜材料的选择提出了建议。 展开更多

关键词 斯特封 往复密封 摩擦磨损 界面性能

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油气弹簧主活塞斯特封泄漏流量计算与仿真研究 被引量：3

4

作者 桂鹏 毛明 +3 位作者 陈轶杰 郭建娟 高晓东 宁丹 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1255-1262,共8页

针对油气弹簧主活塞斯特封宽温域条件下的工作稳定性问题,基于材料力学及流体动力学分析与计算,建立了流体动密封数学模型,推导出了斯特封泄漏流量的理论计算公式;运用有限元模型获取密封间隙处的油膜压力数据,研究了工作温度、往复运... 针对油气弹簧主活塞斯特封宽温域条件下的工作稳定性问题,基于材料力学及流体动力学分析与计算,建立了流体动密封数学模型,推导出了斯特封泄漏流量的理论计算公式;运用有限元模型获取密封间隙处的油膜压力数据,研究了工作温度、往复运动速度、预压缩率及沟槽尺寸对斯特封泄漏流量的影响规律。结果表明:同等工况下,往复运动速度增加、预压缩率减小、沟槽宽度或深度增大都会增加斯特封的泄漏流量;在材料许用温域范围内,随着工作温度的升高,斯特封的泄漏流量增加。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 斯特封 泄漏流量 油气弹簧

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斯特封密封特性分析 被引量：12

5

作者 姚碎全 《液压气动与密封》 2003年第5期33-35,共3页

本文主要在于定性的论述液压缸用斯特封的结构形式、密封原理和密封特性,以及如何消除斯特封的密封不稳定区的“密封漏洞”。

关键词 斯特封 密封特性

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液压凿岩机冲击活塞密封与斯特封 被引量：3

6

作者 李川 阎天俊 李铁辉 《凿岩机械气动工具》 2003年第3期8-12,共5页

分析了液压凿岩机冲击活塞的密封形式、结构布置方式、间隙密封的取值,对斯特封的密封结构及其尺寸作了介绍。

关键词 液压凿岩机 冲击活塞 密封 斯特封

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某型飞机起落架减震器斯特封密封性能的有限元分析 被引量：2

7

作者 吴江 曾韬 白宇翔 《机械研究与应用》 2023年第1期34-37,共4页

减震器是现代飞机起落架必不可少的部件,斯特封是飞机减震器的主密封件,但斯特封的设计现在国内尚无成熟的设计方法和标准,当前主要依据经验进行设计,以国内某型飞机起落架减震器的工程实际为研究基础,采用ANSYS Workbench软件对斯特封... 减震器是现代飞机起落架必不可少的部件,斯特封是飞机减震器的主密封件,但斯特封的设计现在国内尚无成熟的设计方法和标准,当前主要依据经验进行设计,以国内某型飞机起落架减震器的工程实际为研究基础,采用ANSYS Workbench软件对斯特封模型作有限元分析,得到了O型圈在不同压缩率状态下的接触压力分布,根据结果分析得出了优化后的斯特封结构,最后搭建往复密封试验台验证了模型的准确性。 展开更多

关键词 飞机减震器 斯特封 ANSYS 有限元分析

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基于斯特封的飞机作动器主密封有限元分析 被引量：11

8

作者 张妙恬 李德才 +1 位作者 索双富 时剑文 《液压与气动》 北大核心 2021年第4期40-48,共9页

斯特封作为常用的往复密封圈,在密封过程中起着重要作用。选用斯特封作为飞机作动器密封的主密封件,首先通过单轴压缩实验获得斯特封D形圈和阶梯圈的材料参数,然后利用ABAQUS软件完成斯特封在不同工况下的有限元仿真。通过设置往复密封... 斯特封作为常用的往复密封圈,在密封过程中起着重要作用。选用斯特封作为飞机作动器密封的主密封件,首先通过单轴压缩实验获得斯特封D形圈和阶梯圈的材料参数,然后利用ABAQUS软件完成斯特封在不同工况下的有限元仿真。通过设置往复密封系统的结构、材料、工况等参数,选择流体压力渗透载荷加载方式,获得斯特封在不同油液压力时过盈安装后和内外行程的应力应变云图及阶梯圈唇口、底部的接触压力分布和接触宽度,为建立往复密封数学模型提供了参数。 展开更多

关键词 斯特封 往复密封 ABAQUS 有限元分析

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基于ISIGHT平台的斯特封密封结构优化设计 被引量：10

9

作者 杜晓琼 陈国海 +1 位作者 闫晓亮 赵永亮 《液压与气动》 北大核心 2017年第8期14-19,共6页

针对某型号液压作动筒中的斯特封密封结构进行了优化设计。首先借助ANSYS有限元软件分析了高压对斯特封密封结构中米塞斯应力分布、接触压力分布及接触宽度的影响,并运用APDL语言对斯特封密封结构进行了参数化建模。然后基于ISIGHT优化... 针对某型号液压作动筒中的斯特封密封结构进行了优化设计。首先借助ANSYS有限元软件分析了高压对斯特封密封结构中米塞斯应力分布、接触压力分布及接触宽度的影响,并运用APDL语言对斯特封密封结构进行了参数化建模。然后基于ISIGHT优化软件,对斯特封进行了试验设计,确定了影响唇口处最大接触压力及接触宽度的关键因素,并采用智能优化算法对斯特封滑环进行优化设计。在满足密封要求的前提下,优化后的结构保持接触宽度不变,使得唇口处的最大接触压力下降了17.3%,减小了唇口处的磨损。获得的优化方案为密封结构设计提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 密封结构 斯特封 试验设计 优化设计

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卸荷角对斯特封密封性能的影响 被引量：1

10

作者 王凯华 郭飞 +1 位作者 项冲 王新华 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期24-32,共9页

利用ABAQUS软件开展卸荷角对斯特封密封性能影响的有限元仿真分析。基于单轴拉伸压缩试验获取橡胶和塑料材料应力-应变曲线定义材料属性,通过建立初步接触、过盈装配、流体压力直接加载3个分析步模拟斯特封真实工作状况,分别得出不同流... 利用ABAQUS软件开展卸荷角对斯特封密封性能影响的有限元仿真分析。基于单轴拉伸压缩试验获取橡胶和塑料材料应力-应变曲线定义材料属性,通过建立初步接触、过盈装配、流体压力直接加载3个分析步模拟斯特封真实工作状况,分别得出不同流体压力载荷下有、无卸荷角斯特封的应力应变云图、密封面接触压力分布图等,并计算出抱轴力、摩擦力等密封性能参数,研究卸荷角的影响规律。结果表明:卸荷角的存在会明显改善斯特封塑料环的变形状态,使其腰部不会发生向内凹陷的现象,而是一种向卸荷角方向的倾斜;卸荷角的存在还会使斯特封所受摩擦力变小,对改善密封性能、减少机械损耗,延长使用寿命起到了积极作用。 展开更多

关键词 斯特封 卸荷角 密封性能 往复密封 摩擦力

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密封件中的格来圈斯特封与斯来圈 被引量：2

11

作者 米幼海 《机床与液压》 北大核心 1995年第1期50-54,共5页

密封件中的格来圈斯特封与斯来圈河北工学院机床厂米幼海‘近几年来，一由于接受科研任务，有幸接触到一种新的密封材料——格来圈（孔用）、斯特封。（轴用）、斯来圈（支承用）。＋６ＡＮ于我０１研制的５０ｋＮ投抗折强度试验机上ｉ... 密封件中的格来圈斯特封与斯来圈河北工学院机床厂米幼海‘近几年来，一由于接受科研任务，有幸接触到一种新的密封材料——格来圈（孔用）、斯特封。（轴用）、斯来圈（支承用）。＋６ＡＮ于我０１研制的５０ｋＮ投抗折强度试验机上ｉ得到满意的效果，倍感到其独特的优越... 展开更多

关键词 密封 格来圈 斯特封 斯来圈

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基于MS功能的超高压2K型斯特封有限元分析

12

作者 刘颖 吕晓仁 +3 位作者 窦志伟 项冲 黄乐 郭飞 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期124-132,共9页

利用ABAQUS软件的Map Solution(MS)功能对2K型斯特封进行有限元仿真分析,该功能通过重启动分析和网格重构技术,解决了由网格畸变引起计算中断的问题,得到超高压工况下的收敛解。根据流体压力14、28、35、42、56 MPa下斯特封内、外行程... 利用ABAQUS软件的Map Solution(MS)功能对2K型斯特封进行有限元仿真分析,该功能通过重启动分析和网格重构技术,解决了由网格畸变引起计算中断的问题,得到超高压工况下的收敛解。根据流体压力14、28、35、42、56 MPa下斯特封内、外行程的应力应变云图和密封面接触压力分布曲线,研究流体压力对密封件主应力、主应变和接触压力分布的影响规律;同时对比未使用MS功能的高压工况(35 MPa)下仿真结果,验证了MS功能分析网格大变形问题的可靠性。结果表明:在超高压工况下,斯特封的最大主应力集中分布于空气侧PTFE阶梯形环与活塞沟槽、缸筒的接触区域,最大主应变出现在PTFE阶梯形密封环的卸荷角处;随着油液压力的增加,接触压力分布曲线趋势发生明显变化,空气侧的接触压力梯度减小;在相同流体压力下,外行程时密封面接触宽度大于内行程的接触宽度。 展开更多

关键词 斯特封 Map Solution 超高压 接触压力

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2K型斯特封的问世与应用 被引量：3

13

作者 张蓓 张晋桀 《现代制造》 2006年第7期56-57,共2页

早在19世纪70年代初，宝色霞板公司便用研发的专利材料特康。生产了斯特封，并于1983年改进后推出了K型斯特封，由一个特康。阶梯形密封圈（主密封件）与一个O形圈（弹性施力及副密封）组合使用。这款杆用密封已被广泛地应用于各行各业... 早在19世纪70年代初，宝色霞板公司便用研发的专利材料特康。生产了斯特封，并于1983年改进后推出了K型斯特封，由一个特康。阶梯形密封圈（主密封件）与一个O形圈（弹性施力及副密封）组合使用。这款杆用密封已被广泛地应用于各行各业的液压系统中，而斯特封。也已成为业界高性能杆密封的代名词。但随着工业应用的发展，对密封也提出了越来越高的要求，比如进一步降低摩擦力以减少机械损耗，延长使用寿命， 展开更多

关键词 工业应用 斯特封 延长使用寿命 密封 19世纪 组合使用 液压系统 机械损耗 O形圈

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油品黏度对油水两相高压斯特封密封性能的影响

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作者 李晓暄 王冰清 +4 位作者 李运堂 李想 许好好 陈源 金杰 《润滑与密封》 2025年第3期68-77,共10页

针对油膜水污染下斯特封密封性能难预测的问题,建立油水两相高压斯特封热弹流混合润滑模型,对比分析3种典型液压油不同含水率下密封的行为和性能,探讨参考黏度、黏温系数和黏压系数对密封性能的影响,获得净泄漏量、摩擦功耗与油品黏度3... 针对油膜水污染下斯特封密封性能难预测的问题,建立油水两相高压斯特封热弹流混合润滑模型,对比分析3种典型液压油不同含水率下密封的行为和性能,探讨参考黏度、黏温系数和黏压系数对密封性能的影响,获得净泄漏量、摩擦功耗与油品黏度3个参数和含水率的多元线性回归模型。结果表明:油品黏度对油水两相密封性能有重要影响,不同品牌液压油含水后其密封性能存在明显差异;在油包水流型下,增大含水率时油水混合物黏度增大,流体动压效应增强,回程液膜空化抑制泄漏,进程反向泵吸控漏减摩,密封性能有效提升;净泄漏量和摩擦功耗与液压油参考黏度、黏温系数和含水率呈显著负相关,可作为油水两相高压斯特封性能设计与预测的理论指导依据。 展开更多

关键词 斯特封 油水两相流 油品黏度 密封性能 回归分析

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基于幂律流体模型的非牛顿流体对斯特封密封行为影响的仿真研究（英文） 被引量：7

15

作者 Bing-qing WANG Xu-dong PENG Xiang-kai MENG 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第11期824-842,共19页

目的:研究润滑油的非牛顿流体行为对液压往复活塞杆的斯特封密封性能的影响,为密封设计提供理论参考。创新点:1.基于幂律流体模型和JFO空化理论,推导出同时考虑粗糙度、流体空化和非牛顿流体效应的修正雷诺方程;2.建立非牛顿流体的混合... 目的:研究润滑油的非牛顿流体行为对液压往复活塞杆的斯特封密封性能的影响,为密封设计提供理论参考。创新点:1.基于幂律流体模型和JFO空化理论,推导出同时考虑粗糙度、流体空化和非牛顿流体效应的修正雷诺方程;2.建立非牛顿流体的混合润滑软弹流模型,探究流体流变属性对斯特封密封行为及性能的影响。方法:1.通过理论推导,建立混合润滑条件下非牛顿流体的软弹流仿真模型;2.对比分析不同工况条件下假塑性(n<1)、膨胀型(n>1)两种典型非牛顿流体和牛顿流体(n=1)对斯特封密封行为影响的区别,揭示假塑性和膨胀型两种非牛顿流体的密封机理。结论:1.非牛顿流体效应对液压往复斯特封密封性能具有重要影响:幂律指数越大,流体的动压效应越强,密封性能越好。2.相比于牛顿流体,膨胀型流体润滑条件较好,密封具有低摩擦低泄漏的优点;假塑性流体润滑条件较差,密封摩擦力较大,不易实现零泄漏。 展开更多

关键词 非牛顿流体 幂律流体 斯特封 软弹流

原文传递

组合密封圈密封性能仿真研究 被引量：7

16

作者 王玺 仲健林 +1 位作者 夏文嘉 王恒 《机械制造与自动化》 2019年第6期130-133,共4页

为分析组合密封结构密封性能,对其密封状态下应力进行仿真研究。通过静态压缩实验获取橡胶材料和聚四氟乙烯材料力学性能;建立组合密封圈的有限元模型,研究了预压缩率、侧向油压和作动器运动方向对橡胶O形圈密封性能的影响;进一步分析... 为分析组合密封结构密封性能,对其密封状态下应力进行仿真研究。通过静态压缩实验获取橡胶材料和聚四氟乙烯材料力学性能;建立组合密封圈的有限元模型,研究了预压缩率、侧向油压和作动器运动方向对橡胶O形圈密封性能的影响;进一步分析了运动方向对斯特封密封性能的影响。研究表明,密封圈应力与压缩率、油压成正比,运动方向对O形圈应力有影响,运动方向对斯特封应力影响较小。 展开更多

关键词 组合密封 O形圈 斯特封 密封性能 有限元

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往复密封数值仿真模型及试验验证 被引量：11

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作者 黄兴 夏迎松 +3 位作者 黄乐 郭飞 贾晓红 王文虎 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期17-20,共4页

基于混合润滑理论建立往复密封数值仿真模型,该模型综合考虑了密封系统中密封件的宏观固体力学变形、密封接触区微观粗糙峰接触、油膜厚度分布等因素,可以分析得到往复密封摩擦力、泄漏量等关键性能参数。以往复密封常用的斯特封为研究... 基于混合润滑理论建立往复密封数值仿真模型,该模型综合考虑了密封系统中密封件的宏观固体力学变形、密封接触区微观粗糙峰接触、油膜厚度分布等因素,可以分析得到往复密封摩擦力、泄漏量等关键性能参数。以往复密封常用的斯特封为研究对象,通过往复密封基础试验台测量表征往复密封特性的关键参数摩擦力及泄漏量。试验与仿真结果表明:斯特封的瞬时摩擦力随着介质压力的升高而增大,反装斯特封的泄漏量随着往复行程的累积而增加。试验测量结果与仿真模型计算结果基本一致,验证了仿真模型的正确性。 展开更多

关键词 往复密封 数值仿真模型 台架试验 斯特封

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钻机液压油缸密封圈选型研究 被引量：1

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作者 姜鹏 李扬 +2 位作者 王占武 李壮 姚瑶 《露天采矿技术》 CAS 2019年第6期14-16,20,共4页

为了提高液压钻机油缸密封的工作可靠性,提高钻机的工作效率,根据对钻机工况的研究,结合露天矿开采的实际情况,对钻机各个油缸密封圈的选用进行分析,提出了一种适合钻机液压油缸的可靠密封系统。此类密封系统选用了常归的UHS系列的唇形... 为了提高液压钻机油缸密封的工作可靠性,提高钻机的工作效率,根据对钻机工况的研究,结合露天矿开采的实际情况,对钻机各个油缸密封圈的选用进行分析,提出了一种适合钻机液压油缸的可靠密封系统。此类密封系统选用了常归的UHS系列的唇形密封圈,具有良好保压性能的DAS系列密封圈,具有抗冲击性能的斯特封,以及适应负载复杂变化的V型组合系列密封圈。最后进行样机的试制与测试,结果表明,该套油缸密封系统具有可靠性、优越性。 展开更多

关键词 液压缸密封圈 DAS密封圈 UHS密封圈 斯特封 V形组合密封圈

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组合密封在液压缸密封中的应用 被引量：1

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作者 罗成辉 肖世耀 谢越林 《佛山陶瓷》 2010年第7期31-33,共3页

本文介绍了特瑞堡公司用于活塞密封的格莱圈和用于活塞杆密封的斯特封的作用原理和特点,介绍了这两种组合密封常见的失效形貌特征,并分析了导致它们失效的原因以及相应的防止措施。

关键词 组合密封 液压缸密封 活塞杆密封 作用原理 形貌特征 失效 活塞密封 防止措施 斯特封 格莱圈 特点 公司 分析

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几种新材料、新技术在燃气设备上的应用

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作者 齐旭 《城市燃气》 2008年第6期6-11,共6页

本文阐述了镍磷化学镀、格莱圈、斯特封、聚四氟乙烯包覆O形圈、卷制轴套、自保持电磁线圈,这几种新材料、新技术的原理、构造以及在燃气设备中的应用。

关键词 镍磷化学镀 格莱圈 斯特封 聚四氟乙烯包覆 O形圈 卷制轴套 自保持电磁线圈 燃气输配设备

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