新型乳胶基质泵送装置的密封性能分析
摘 要： 聚四氟乙烯材质V型密封组件的性能是影响新型乳胶基质泵送装置泵送能力的关键指标。采用Solidworks Simulation有限元分析软件，开展V型密封组件与缸体之间在不同预紧力、过盈量下的接触应力分析。结果表明：新型乳胶基质泵送装置的密封性能主要取决于过盈量，预紧力对密封性能影响较小。实际应用时，采用0.1 mm过盈量的V型密封组件，在14 238 N预紧力下可满足使用需求。
关键词： 乳胶基质；泵送装置；泵送能力；密封；性能分析
中图分类号：TD235 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 （2018） 05-087-03
工业技术创新 URL： http： // DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2018.05.019
引言
目前，国外在乳胶基质应用领域广泛采用了从集中制备、远程配送到现场使用一体化的服务模式。在这种一体化服务模式中，乳胶基质泵送采用的是一种新型的大容积、低频率双作用泵送装置。国内部分企业虽也在尝试应用该装置，但对其应用的泵送能力、泵送性能研究不足。本文采用有限元分析法，对新型乳胶基质泵送装置的密封性能进行研究。
1 装置密封结构及原理
密封组件是柱塞泵送设备的一个重要的组成部分，它的工作可靠性和使用寿命是整个装置稳定工作的基本保证。在新型乳胶基质泵送装置的往复式活塞泵密封结构中，密封组件与缸体的密封性能直接影响其容积效率和机械效率。目前，国外的往复式活塞泵主要采用V型密封实现动态密封[1， 2]，见图1所示：本装置的往复式柱塞泵密封借鉴了V型密封结构，其中进料套与泵轴柱塞密封座为细牙螺纹连接。
新型乳胶基质泵送装置的密封原理是在压环与传递块之间装入弹性材料或具有弹性结构的元件，在进料套与泵轴柱塞密封座的螺纹M76×2预紧力作用下，压环被预紧力施加轴向压缩。压环与传递块之间的弹性密封使其受到轴向压缩，产生径向力，并与缸体内壁紧密接触、摩擦，从而实现密封功能。
接触应力是判定密封性能的一个重要标准。接触应力越大表明能够密封的介质压力越大，泵送性能越好。文献[3]定性地分析了橡胶材质V型密封在压紧力、密封间隙、密封圈个数、密封圈排布方式等参数下的密封性能，但对于各向同性的聚四氟乙烯材質密封组件，还缺少量化的指标，无法指导应用。
2 有限元分析
为使新型乳胶基质泵送装置的密封性能满足实际应用，采用Solidworks Simulation有限元软件对其进行工况应力分析。首先，分析V型密封...
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