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往复密封技术存在的问题及发展趋势
添加:2021-3-24 11:09:35    游览:9211    来源:网络

  橡塑往复密封技术现存问题

  研究者们对往复密封的研究已经经历了近90 年,取得了一系列普遍公认的成果,但是仍然存在诸多不足。具体存在的问题包括:

  1. 建立的数值仿真模型仍需完善,大多模型建立在全膜润滑条件下,且计算量大不具备实际应用价值;

  2. 研究者们对往复密封系统的研究大多局限于力学领域,对密封系统在工作中的生热机理的研究较为笼统,很少研究密封系统的热学性能,将往复密封系统的受力分析和热分析综合起来研究的文献著作也很少。然而,往复密封的生热、传热问题对系统的密封性能影响很大,对往复密封系统的设计、选型和密封圈结构及系统优化设计都具有重要的参考价值和指导意义;

  3. 理论研究与实验验证相结合的较少,尤其是针对高压下密封圈的往复密封实验研究少,数值模型的计算结果很少结合实际实验进行验证。很多理论模型并未得到实验的验证,而且很多实验方法并未受理论指导,结果存在一定的偶然性;

  4.研究者们普遍认为往复密封系统的失效是由密封圈磨损失效导致的,对往复密封进行优化时,大多对密封圈进行优化,且以理论结构优化为主,极少对活塞杆的摩擦磨损情况进行分析和优化,然而由于活塞杆自身的磨损引起的密封系统失效是不可逆的永久性失效。

  往复密封技术发展趋势

  随着密封应用领域运行环境的复杂化和尺寸极端化,加上能源危机加剧,对环境保护和防止安全事故重视程度不断的加深,密封系统设计不仅在速度、压差、温度、材料等方面面临新的挑战,而且作为机械系统安全设计、维修规划、安全检测的前提和基础,密封失效评估、寿命预测和可靠性问题也引起了前所未有的重视,使得橡塑密封行业也不断面临新的挑战,要求不断创新技术以获得更加优异的密封性能。

  随着橡塑密封圈使用环境、使用条件的变化,尤其是面临条件极值化、超级临界等问题,如: 高压高速往复密封,超深海洋探测密封,对密封圈的可靠性和使用寿命提出了更高的要求。因此,在未来的研究中,将以系统的优化设计为主,根据实际工况设计优化最佳密封系统,并通过数值模型和寿命模型预测往复密封圈寿命。此外,往复密封的可靠性研究、预知维护和智能密封是未来的发展趋势,是解决灾难性事故频发的重要手段,目前研究极少且处于初步阶段,有待继续研究。如今,利用新型功能材料———磁性液体的密封形式成为国内外的研究热点。磁性液体是将纳米尺度的磁性固体颗粒均匀的分散在基载液中而形成的稳定胶体溶液,由于其具有零泄漏、长寿命、高可靠性、适用特殊工况等突出优点,在军工领域起着不可替代的作用。相比传统的橡塑密封,此类密封涉及学科更广、技术难度更高,因此,新型密封形式也是往复密封未来的研究发展方向。

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