针对7LS7型采煤机的调高油缸容易出现漏油等故障的问题,通过分析得出了导向套的O形圈易损坏、导向套的设计宽度不足和活塞杆的实际荷载超出设计值等问题是导致油缸漏油的原因,并针对这些问题提出了导向套分体设计、扩大导向套和降低溢流压力的改进措施,以降低7LS7型采煤机调高油缸在生产中的故障率。

针对恶劣环境下卡爪式水下连接器工作可靠性问题,对连接器的环境外压密封性能进行研究。通过对现有连接器金属密封圈上O形密封圈沟槽进行分析,指出原标准密封槽的改进方向,即对O形密封圈提供很好固定且有一定容纳空间。在现有标准密封槽基础上,提出一种特殊密封面O形圈非标密封槽结构,根据设计的沟槽参数,对O形圈的密封性能进行理论计算,验证了非标沟槽的可行性。最后对具有非标密封槽的金属密封圈进行外密封性能试验研究,验证了该非标密封槽在正常工作环境及恶劣工作环境下的外密封性能。

基于随钻测量仪的密封要求,设计O形圈加单侧挡圈的密封结构。建立该密封结构的轴对称模型,采用非线性有限元软件ABAQUS对其应力进行分析,分析表明,O形圈与沟槽及钻杆内壁的接触面起主要密封作用。确定挡圈易受损和失效的关键部位,分析压力及压缩率等典型参数对关键区域的影响,获得O形圈及挡圈工作时的敏感区域的应力状态及各种参数。结果表明,此密封结构能够承受30MPa高压,且在高压下挡圈对O形圈的保护作用更显著。通过1 000m井下实验,初步验证了仿真结果的正确性。

由于水下机器人工作环境的特殊性,对其耐压壳体的密封性能有严格要求,而其O形密封圈在其中起到至关重要的作用。文中基于橡胶密封结构的非线性有限元理论,应用有限元分析软件ABAQUS建立O形密封圈的二维轴对称模型,对某水下机器人耐压壳体中O形密封圈在设计条件下的受力情况及特性进行了分析,得到了在设计水深条件下的O形密封圈变形情况、应力分布及最大接触压力。结果表明密封面上最大接触压力大于外部海水压力。通过试验验证了某耐压壳体密封设计的可靠性。

橡胶O形圈在高温受压的环境下易发生老化并产生泄漏,而最大接触压力和永久压缩变形不足以判定密封系统的密封性能。为了更加精准研究橡胶O形圈在高温受压情况下的老化对密封性能的影响,通过实验获取橡胶O形圈老化后的泄漏率和性能数据,构建有限元仿真模型,获取不同老化时间下的密封面接触压力,结合流固耦合模型计算出理论泄漏率。通过对比不同老化时间后的橡胶O形圈的实验泄漏率和密封面接触压力评估其密封性能。对比数值模型得到的结果和实验结果,发现理论模型与实际情况一致性较好,验证了该理论模型可为橡胶O形圈的老化行为分析、预测提供指导。

某型号弹载电液舵机采用O形圈密封，其工作可靠性和使用寿命与O形圈密封性能密切相关。为了探究压缩率、槽口圆角和密封间隙在耦合条件下对其密封性能的影响，建立了二维有限元模型，施加了流体压力载荷，研究了压缩量、槽口圆角和密封间隙等参数对O形圈在承载时的等效应力和接触应力的影响，为密封结构的优化提供了理论依据。

该文通过Workbench对O形圈预密封与高压密封过程进行了非线性仿真研究了O形圈压缩率对密封性能的影响得出不同压缩率下的O形圈应力与接触压力分布情况针对快开式高压密封结构的需要以设备能够承受高压反复开启不损伤或轻微损伤密封圈为原则给出了O形圈压缩率更为严格的选取范围15%~20%;在此基础之上分析了弧形聚四氟乙烯单挡圈与双挡圈组合密封结构结果显示单个挡圈有效抵抗密封圈内部应力集中双挡圈提供了更大的密封接触压力由此双挡圈结构更适合快开式高压密封。

一种大通径、大流量快速接头在试验时出现了密封结构的O形圈被吹出的现象，造成了产品使用性能丧失。经过详细的分析和试验验证，对阀门原有密封结构进行改进，解决了O形圈被吹出的问题，经济、有效地达到设计目的，完成生产任务。

利用大型有限元软件ANSYS建立了O形密封圈的轴对称有限元模型分析其动态密封能力得到主密封面接触应力的分布规律;讨论不同的压缩率、材料摩擦因数以及工作压力对其动态密封能力的影响。结果表明：随着压缩率的增加泄漏量相应减少;选择合适的材料可以有效减少泄漏量;在低压工作时动态密封的泄漏量随工作压力的增加呈现出先增大后减小且趋于一常数的趋势。

介绍了O形圈的密封原理和达到良好密封效果的O形圈的选择和安装原则，并介绍了密封沟槽设计方法、步骤和工艺要求，绘出了密封沟槽设计的实例。可供液压缸缸筒一活塞密封设计或类似的密封设计作参考。