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          4新聞動(dòng)態(tài)

          唇型密封件的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化!

          唇型密封件是機(jī)械設(shè)備中廣泛應(yīng)用的動(dòng)態(tài)密封元件,其性能直接影響設(shè)備運(yùn)行效率與壽命。本文從唇型密封件的工作原理出發(fā),探討其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)。

           

          . 唇型密封件的工作原理

          唇型密封件通過(guò)彈性變形與旋轉(zhuǎn)軸或靜止部件形成接觸壓力,阻止介質(zhì)泄漏。其核心在于密封唇口與軸表面的微觀貼合(圖1)。當(dāng)系統(tǒng)壓力升高時(shí),唇型密封件的唇部在介質(zhì)壓力作用下進(jìn)一步壓緊軸表面,形成動(dòng)態(tài)密封效果。研究表明,唇型密封件的密封效率與接觸壓力分布直接相關(guān)(表1)。

           

          壓力等級(jí) (MPa)

          接觸寬度 (mm)

          最大接觸壓力 (MPa)

          0.5

          1.2

          0.8

          1.0

          1.5

          1.2

          2.0

          1.8

          2.0

           

          . 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

          2.1 唇口幾何參數(shù)優(yōu)化
          唇型密封件的唇口傾角、厚度和圓弧半徑顯著影響密封性能。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)傾角為20°時(shí),泄漏率可降低30%(表2)。通過(guò)有限元分析優(yōu)化參數(shù)組合,可提升唇型密封件的疲勞壽命。

          傾角 (°)

          泄漏率 (mL/h)

          摩擦扭矩 (N·m)

          15

          5.2

          0.12

          20

          3.7

          0.15

          25

          4.5

          0.18

           

          2.2 材料選型與復(fù)合結(jié)構(gòu)
          采用氟橡膠(FKM)與聚四氟乙烯(PTFE)復(fù)合的唇型密封件,可在高溫工況下保持優(yōu)異彈性(圖2)。某型號(hào)密封件在150°C環(huán)境中的壽命從500h提升至1200h。

           

          . 工程應(yīng)用案例

          某液壓泵采用優(yōu)化后的唇型密封件,泄漏量從0.8mL/min降至0.3mL/min,驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的有效性。

          .

           

          攝/撰/排/設(shè):曹丘仁旭

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