發(fā)動機活塞桿密封結構與材料

發(fā)布時間：2017-01-10

碟式太陽能熱發(fā)電技術是太陽能熱利用中最有潛力的技術，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鍵性問題。
     本文從制約斯特林發(fā)動機功率和效率的關鍵——活塞桿動密封技術出發(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構，在對各種密封結構密封性能和常見故障的分析比較的基礎上，得出滑動密封結構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構改進，設計出了一種新型滑動密封結構。重點闡述了密封結構的組成部分、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合材料的摩擦磨損性能的影響規(guī)律。在此基礎上，通過對材料摩擦系數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。