叶片式摆动液压油缸盖板静态密封设计.pdf

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1、2014年11月润滑与密封NOV．2014第39卷第11期LUBRICAⅡONENGINEERINGV01．39No．11DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．011．017叶片式摆动液压油缸盖板静态密封设计谢良喜田志翔钱文强陈少华李露(武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081)摘要：为降低制造与维护成本，选用标准规格的0型圈作为叶片式液压摆动油缸盖板静态密封，并对密封圈沟槽结构与尺寸进行优化，以保证静态密封能防止外部和内部泄漏。通过解析计算，初步确定密封沟槽尺寸；建立盖板静态密封的有限元模型，进行三重非线性有限元分析，模拟盖板安装到定子上的过程中0型圈的

2、变形及应力分布。盖板静态密封的有限元优化设计基本达到预期目标。关键词：叶片式液压摆动油缸；静态密封；橡胶密封中图分类号：TH137．5文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)11—078—3StaticSealDesignofaHydraulicRotaryVaneActuatorXieLiangxiTianZhixiangQianWenqiangChenShaohuaLiLu(CollegeofMachineryandAutomation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430081，China)Abstract

3、：Astandard0-ringwasselectedasthestaticsealofthecoverofhydraulicrotaryvaneactuatortodecreasethecostofmanufactureandmaintenance．ThesealinggroovestructureanddimensionofthecoverstaticsealwasoptimizedtoensHl~thatthestaticsealingcouldpreventbothexternalandinternalleakage．Throughananalyticalcalculation，th

4、eseal-inggroovesizewaspreliminarilydetermined，andafiniteelementmodelwasbuiltforatriplenonlinearfiniteelementanal-ysis(FEA)．Thedeformationandstressdistributionofthe0-ringintheprocessofthecovermountingtothestatorweresimulatedbyFEA．Theanticipatedtargetofthecoverstaticsealwasachievedbyfiniteelementopti

5、mizationdesign．Keywords：hydraulicrotaryvaneactuator；staticseal；rubbersea1叶片式液压摆动油缸(以下简称摆缸)在军事、者选用标准规格的0型圈设计了盖板的静态密封，船舶、航空、冶金机械等领域具有广泛的应用前通过优化确定了密封圈沟槽结构与尺寸。分析结果对景--。摆缸的密封性能对液压油缸的性能尤其是可于验证和优化密封沟槽结构与尺寸具有指导意义。靠性具有决定性影响。1盖板静态密封设计摆缸的密封系统包括定子叶片密封、转子叶片密叶片式液压摆动油缸的结构如图1所示，主要包封、旋转密封圈和盖板静态密封，是复杂的多弹性体括盖板、定子、定子叶

6、片、转子和转子叶片，盖板与混合密封系统。其中盖板静态密封既要保证盖板定子之间通过静密封形成封闭空间，使定子叶片和转与定子之间形成良好密封，防止外部泄漏，又要与叶子叶片在定子和转子之间形成油腔，液压油作用在转片密封形成过盈交叉，防止摆缸内部高压油腔与低压子叶片上产生扭矩驱动转子旋转，通过控制油压方向油腔相通而形成内部泄漏。因此，密封设计面临较大实现转子的往复摆动。挑战。从制造维护角度考虑，应优先选用标准规格的盖板静态密封设计，既要保证密封性能可靠，又0型圈作为盖板静态密封，而将设计重点放在密封圈要兼顾成本低廉，维护方便。如果设计成特殊截面的沟槽结构与尺寸的优化上。专用密封圈，势必制造成本高，制

7、造周期长。因此，为降低盖板静态密封的制造与维护成本，本文作在设计原则上，优先选用标准规格的0型密封圈，而将设计重点放在密封圈沟槽结构的设计上。通过合理设计密封圈沟槽结构与尺寸，使0型圈安装后发基金项目：国家自然科学基金项目(51375352)．生大的弹性变形，一部分密封橡胶被挤出到密封沟槽收稿日期：2014—02—20之外，与叶片密封形成过盈交叉，从而避免内部泄漏作者简介：谢良喜(1971一)，男，副教授，从