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锥阀密封结构静态接触分析
发布日期:2020-2-4 11:32:03  已经浏览 23 次
锥阀是液压系统中重要元件之一,其结构简单,动作灵敏,密封性能良好,因而在液压领域获得了广泛应用.在液压密封阀门中,锥阀以其动作灵敏以及 良好的密封性而被应用于快速锁紧密封领域.而 在密封状态下,锥阀阀口与阀套间的接触密封状态为线接触状态,接触面积小,阀口应力高.虽然在静态条件下阀 口的应力很高而没有引起明显损伤 ,但接触应力往往具有周期性,可能会引起疲劳破坏、点蚀或表面脱落,进而造成密封的不可靠甚至导致密封完全失效.因此,当锥阀密封结构被应用于重要的密封场合,则有必要对其接触应力分布以及密封可 靠性进行可靠的分析,以免工作时因锥阀阀口的接触强度不足或密封性能较差而导致意外事故的发生.但就目前而言,对该种密封结构的接触分析尚属少见.为此,笔者应用 ANSYS中的接触单元对这种结构的接触应力分布以及密封的可靠性做一些基础的分析工作.
  1 锥阀接触密封的工作原理
  图1为用于接触密封的锥阀密封结构简图.其本工作原理如下:当控制油从入口4进入到油腔5,于油腔5的油液压力高于油腔3的油液压力,锥阀受到的合力方向向左,导致锥阀向左运动.这样锥阀口与阀套之间相分离,控制油腔3和控制油腔 5现油液互通.当控制油从入口2进入到油腔3中,于油腔 3的油液压力高于油腔5的油液压力,锥阀受到的合力方向向右,导致锥阀向右运动.这样锥在合力的作用下与阀套紧密接触,使油腔3与油腔相互隔绝,从而实现了锥阀在控制油源作用下的接密封.由于在该应用中,锥阀的主要用途是关闭密封因此在整个接触密封系统的设计中,锥阀结构的密封可靠性及泄露量便是设计成败的关键所在.
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