李永康 王 军 廉自生

1.太原理工大学机械与运载工程学院，太原，030024

2.煤矿综采装备山西省重点实验室，太原，030024

0 引言

斯特封在高压、高速工况下表现出良好的密封特性，将其引入柱塞泵高压高速柱塞副，研究其在不同工况下的摩擦与泄漏特性，对提高柱塞副的密封性能具有重要意义。为揭示往复密封的润滑与密封机理，尽可能降低泄漏量、减小摩擦力，许多学者采用不同方法对多种密封结构进行了研究。蔡智媛等[1]基于ANSYS建立了O形往复密封圈的有限元模型，分析了结构参数对密封圈最大von Mises应力和最大平面剪应力的影响规律。JOHANNESSON[2]、欧阳小平等[3]利用IHL流体动力逆解法研究了往复密封的摩擦力、泄漏量等密封性能参数。SALANT等[4]基于混合弹流润滑理论研究了表面粗糙度对U形圈往复密封性能的影响。王冰清等[5]基于软弹流润滑模型研究了格莱圈的往复密封性能，结果表明：较小的密封粗糙度具有较好的密封性能，增大密封压力会导致摩擦力和泄漏量增大。XIANG等[6]结合IHL理论和混合弹流润滑理论提出了一种收敛速度更快的混合弹流润滑计算模型，然而，IHL流体动力逆解法未考虑往复运动中油膜流体压力与密封圈弹性变形的流-固耦合作用，以及摩擦副表面粗糙度和空化等因素，使计算摩擦力和泄漏量与实际存在偏差。此外，采用混合弹流润滑理论的研究大多集中于O形密封、VL型密封等密封结构，对应用于高压高速柱塞副的斯特封往复密封性能的研究鲜有涉及。……