發(fā)動機活塞桿密封結(jié)構(gòu)與材料

發(fā)布時間：2017-01-10

碟式太陽能熱發(fā)電技術(shù)是太陽能熱利用中最有潛力的技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。斯特林發(fā)動機是碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中熱功轉(zhuǎn)換的核心部件。斯特林發(fā)動機性能的好壞，直接決定了碟式太陽能熱電系統(tǒng)效率的高低。因此，如何提高斯特林發(fā)動機的功率和效率已成為待解決的關(guān)鍵性問題。
     本文從制約斯特林發(fā)動機功率和效率的關(guān)鍵——活塞桿動密封技術(shù)出發(fā)，分析論述了斯特林發(fā)動機活塞桿的幾種常用密封裝置及結(jié)構(gòu)，在對各種密封結(jié)構(gòu)密封性能和常見故障的分析比較的基礎(chǔ)上，得出滑動密封結(jié)構(gòu)更適合于特殊工況下的斯特林發(fā)動機活塞桿的密封。對其進行了合理的結(jié)構(gòu)改進，設(shè)計出了一種新型滑動密封結(jié)構(gòu)。重點闡述了密封結(jié)構(gòu)的組成部分、密封原理，并對密封件進行了力學分析。活塞桿滑動密封對密封材料的性能要求很高，針對密封材料（填充PTFE）的物理化學特性，結(jié)合斯特林發(fā)動機活塞桿密封的實際工況條件（高溫、高載、高速），利用標準摩擦磨損實驗機模擬密封件實際工作時的溫度，載荷和速度，理論分析結(jié)合試驗研究探索了實際工況對密封材料摩擦學性能的影響規(guī)律。并從密封材料填料增強的角度，制備了不同配方的密封材料，評價了不同填料對聚四氟乙烯復(fù)合材料的摩擦磨損性能的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，通過對材料摩擦系數(shù)和磨損體積的變化規(guī)律分析，從摩擦學角度解釋了密封材料的摩擦磨損機理。