搬运车升降台密封分析

孙 婧

(太原学院，山西 太原 030032)



搬运车升降台密封分析

孙 婧

(太原学院，山西 太原 030032)

针对搬运车升降台使用过程中的油液泄漏问题，使用ANSYS软件建立仿真密封结构模型，分析了密封圈的接触应力以及压缩率、截面直径对应力变化的影响，结果表明：将现有压缩率10%、截面直径3.55 mm的密封圈改为压缩率15%、截面直径5.3 mm，接触应力增大、接触长度变大，密封性能提高。

搬运车；密封；接触应力

搬运车是货物运输过程中主要的装卸工具，在使用过程中搬升降台处有油液泄漏，附着灰尘后形成大片油污，影响货物的搬运。本研究通过ANSYS有限元分析软件，建立O型密封圈的仿真模型，分析密封圈的应力，为升降台密封性能的分析和密封结构的改进提供理论参考。

1 仿真模型及假设

在ANSYS仿真过程中，将升降台密封结构简化为二维轴对称模型，密封圈及沟槽尺寸根据GB 3452.1-2005和密封手册确定[1,2]，密封结构简图见图1. 经过测量和计算，升降台的O型密封圈截面直径为3.55 mm，压缩率为10%.

图1 密封结构简图

橡胶密封圈为超弹性材料，密封圈的变形为高度非线性过程，在ANSYS 中可采用PLANE182单元进行模拟。弹性模量E=6.9×109Pa，泊松比U=0.499 67，橡胶的应力-应变关系采用2参数MOONEY模型，其中C10=2.5×106Pa、C01=1.1×106Pa[3,4].

根据ANSYS软件的特点，模型中作出如下的假设[3-6]：

1) 橡胶具有确定的弹性模量和泊松比。

2) 密封圈的材料是均匀且连续的。

3) 忽略橡胶材料的应力松弛特性和蠕变特性。

4) 钢材弹性模量远大于橡胶，密封圈的接触类型为刚-柔接触。

5) 忽略温度变化对密封的影响。……