论述活塞密封腔体用Ｖ形夹织物橡胶组合密封圈的结构型式和特点、局部结构改进、工作原理、密封机理、模具结构及其使用效果。以实际生产的Ｖｌ６０×ｌ３５×４０规格Ｖ形组合圈为例，应用于往复运动的液压活塞密封，其密封性能是可靠的、理想的。

通过物理机械性能对比、红外光谱分析、气相色谱分析对新、老批次的密封圈进行对比研究。结果表明,该型密封圈失效原因为材料老化降解。

使用同一批次胶料制备了2组硫化试样并分别按HG/T 3087-2001和GB/T 27800-2011研究了预压缩条件对寿命预测结果的影响程度。结果表明,在同一老化温度及同一老化时间下,依据HG/T 3087-2001预压缩的试样压缩永久变形率与依据GB/T 27800-2011预压缩的试样无明显差异;由此证明,HG/T 3087-2001和GB/T 27800-2011压缩永久变形率测试试验基本不存在数据差异。

以四氢呋喃二醇作聚氨酯弹性体软段,TDI(甲苯二异氰酸酯)或MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)作硬段,MOCA或DBO作扩链剂,制备了聚氨酯弹性体材料;研究了一种多元醇分别与两种异氰酸酯及扩链剂配合对聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,选用四氢呋喃二醇/TDI/MOCA配合,采用模压硫化工艺制备了盾构掘进机用聚氨酯弹性体铰接大直径密封件,其产品质量及使用寿命得到实际多方验证,可顺利完成相关盾构推进作业。

针对当前国内大直径盾构掘进机需主机厂分拆运输到现场安装,导致所用的聚氨酯密封件也需现场拼接成环的现状;以及盾构掘进机工作时,聚氨酯密封件出现质量问题需现场应急更换的情况,探讨了对盾构掘进机用聚氨酯密封件现场拼接方法。通过聚氨酯密封件待拼接部位切割、打磨、清洗、固定安装进行现场常压硫化拼接,为同类型盾构掘进机用聚氨酯密封件现场拼接工艺的确定提供了参考依据。

研究了盾构掘进机主驱动丁腈橡胶密封材料配方组成、成品胶料性能及其制品成型工艺,并进行了相关成品技术试验验证。结果表明,研制胶料性能满足其技术指标要求,其制品接头强度可靠性高,外观精美,达到替代进口产品水平。

橡胶密封件用于海洋装备时,较高的压缩力会增加设计与制造成本,同时有降低设备可靠性和寿命的风险。鉴于此,以某自升式钻井平台中艉门的EPDM密封橡胶为例,基于弹性体假设和密封模型,根据单轴拉伸试验数据拟合超弹性本构模型参数,通过压缩力实验与有限元分析作对比判断材料参数的精度。基于拟合的本构模型,以压缩力为优化目标,进行橡胶结构的优化,最后对优化前后的关键参数进行对比。结果表明,优化后的橡胶密封件在满足密封性能要求的前提下,重量减轻20%,Mises应力降低47%,压缩力降低20%。该橡胶结构在工程中的成功应用可为同类型优化设计提供参考。

介绍了橡胶密封件密封失效的主要因素,其中包括密封件结构设计、原材料选择、生产质量缺陷和安装方式不当等;阐述了密封失效分析常用检测技术方法和流程,如选择失效分析机构、了解密封件使用背景、初步理论分析和技术(设备)分析等;还结合典型案例作了具体说明。

针对橡胶与织物复合密封圈在制造和使用中存在的问题,通过对其结构、生产工艺、材料特性等的分析研究,从模具结构入手,为垂直复合与水平复合结构的密封圈创新设计了预置补偿角α和水平压力结构,有效解决了问题,达到良好效果。

采用高强度硅橡胶为主体材料,从低摩擦系数织物、中空结构密封块成型工装设计、成型工艺等方面介绍了一种中空结构外表面包覆织物密封块产品的研制。结果表明,所研制产品的表面织物具有一定的耐磨性和较低的摩擦系数,中空结构密封块产品成型工艺可靠,产品符合设计要求。通过模压成型的产品,经客户装机考核,密封性能可靠,能够满足实际工况使用要求。