气体置换方式对密封容器置换效率的影响研究

针对某种密封容器体积较大、气体置换时间长，且对密封容器内气体流场形态了解不足等问题，采用数值模拟和理论计算两种方法分别对“充放同时进行”和“抽气+保压+充气+保压”两种气体置换方式进行研究。结果表明：“充放同时进行”方式的气体置换效率更高，用时更少，且随着置换时间的增加气体置换率逐渐增大，但增幅逐渐减小，27 min时气体置换完成；而“抽气+保压+充气+保压”方式的气体置换时间是由充、抽气压力决定的，假定情况下的气体置换时间为104 min，可通过增加充、抽气压力来提高置换效率。     

充气密封的非线性有限元分析

基于大型非线性有限元处理软件MSC.Marc,考虑结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性,建立了充气式气囊密封的轴对称有限元模型,对其充气密封机制进行了分析,得到了唇口法向接触应力的分布规律;讨论了充气压力、密封压力与充气压力比、轴径对法向接触应力的影响。结果表明,法向接触应力是实现有效密封的关键,该应力随充气压力和轴径的增大而增大;被密封介质压力使得靠近介质一侧的接触应力减小而另一侧的接触应力增大;最大等效Cauchy应力主要集中于气囊壁内的增强纤维层,且随充气压力的增大而增大;为保证密封的效果和密封的可靠性,必须选择合适的结构型式(包括气囊和密封间隙等)和充气压力;利用有限元软件MSC.Marc进行充气密封气囊的仿真设计是可行的。     

充气式自密封气囊结构的非线性有限元分析

基于非线性有限元理论,建立充气式自密封气囊密封的平面应变有限元模型,分析充气式自密封气囊结构的密封性能。在有限元商业软件中利用二次开发实现充气压力自适应加载,对气囊充气密封机制进行分析,得到密封接触面接触应力和剪应力的分布规律;讨论充气压力、初始压缩量、肋筋倒角对密封面接触应力、接触面积和剪切应力的影响。结果表明,充气压力和肋筋倒角对接触应力影响较大,而初始压缩量对最大剪切应力影响比较明显。     

螺旋密封在2MCL—457型离心压缩机上的应用

阐述了“疏气加抽气“密封在石油气压缩机上运用时存在的问题，介绍了螺旋密封在离心式压缩机的应用。     

螺旋密封在2MCL－457型离心压缩机上的应用

阐述了＂疏气加抽气＂密封在石油气压缩机上运用时存在的问题，介绍了螺旋密封在离心式压缩机的应用。     

二氧化碳压缩机轴封选型综合评判

针对CO2压缩机轴端迷宫密封的评价问题,依据模糊数学理论,建立了评价模型,得出轴端选用迷宫密封加抽气回注的型式更为科学的结论。并为密封选型、密封国产化、非同类替换提供了可靠的理论基础和评判依据。     

圆顶阀及其充气式柔性密封结构

阐述了圆顶阀的工作原理、充气柔性密封结构及充气密封的机理，介绍了密封圈和阀体材料特点。     

跨超音速风洞喷管段柔壁新型充气密封围带研制

针对现有多座该类风洞充气密封围带存在的问题,提出"凹"字型结构充气密封围带设计方案。设计的充气密封围带在自然状态下能脱离与侧壁的接触,从而保证充气密封围带不与侧壁刮擦,提高密封围带的使用寿命;采用"凹"字型截面结构,可保证充气密封围带有足够的膨胀量,实现柔壁与风洞侧壁的密封。通过气密性试验、膨胀/回缩试验、试验夹具内密封试验、爆破压力试验、充气疲劳试验、模拟风洞工况试验,对设计的充气密封围带的密封性能进行验证,并成功应用于新建的某跨超音速风洞。实践证明该新型充气密封围带结构紧凑、密封可靠,寿命更长。     

从分子密封学角度构思新型半球形机械密封

1　现有接触式机械密封的缺点现有辅助密封大都采用橡胶O形圈,不能耐高温。采用柔性石墨的密封又因要压紧密才能密封因而失去了静环动环的浮动缓冲作用,就不可能保证动静环密封面始终贴紧,即使是非接触式机械密封也会因动静环间隙不均匀而影响其性能。2　从分子密封学角度构思新型半球形机械密封将辅助密封改成波纹管(动环上) ,使柔性石墨或金属平垫处于三向受压状态,以保证可靠密封,将动环、静环制成两个相配合的半球体与半球座,在静环半球体上嵌装石墨环,依靠球体与球座间的微小滑动及波纹管的可挠变性来起到动环、静环的浮动缓冲作用,参…     

充气式柔性密封的非线性有限元分析

从V形橡胶密封圈结构特点和密封可靠性出发,考虑结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性,建立了充气式柔性密封的轴对称有限元模型,对其充气密封机制进行了分析,得到了密封面法向接触应力的分布规律;讨论了不同的充气压力和密封介质压力对法向接触应力的影响.结果表明,实现有效密封的关键是使法向接触应力高于密封介质压力,而法向接触应力的大小随充气压力的增大而增大;密封介质压力的存在使得接近密封介质一侧的接触压力减小,进而密封面的长度减小,影响密封效果;最大von Mises应力主要集中于与刚性件尖角接触处以及内壁的圆弧面上,且随充气压力的增大而增大;合理的密封结构和充气压力可保证密封的效果和可靠性,同时也可延长橡胶密封圈的使用寿命;利用有限元软件ANSYS进行充气式柔性密封圈结构设计和优化是可行的.     

剖分式螺旋机械密封结构设计

水相悬浮压力法生产氯化聚乙烯反应条件为高温高压,且反应釜搅拌轴转速高,其旋转轴封存在易漏易损的缺点,故在结构设计上要求旋转轴密封性能好且易于维修更换。针对以上问题,结合螺旋密封与机械密封两者的结构特点,分析设计出一种新型的剖分式螺旋机械密封装置,能够达到较好的密封性能,且易于维修更换。     

造粒机辊轮密封失效原因的分析

分析了密封结构、工作介质、粉体静压力对辊轮组合密封的影响,讨论了组合密封中迷宫密封与唇型密封的失效原因,给出了改进的措施及方法.静压力使得粉体物料进入阶梯型迷宫密封形成堆积,并堆积到唇型密封圈的"唇口"而形成内外压力差,当压力差超过设计压力差时,唇型密封圈失效;工作介质的腐蚀性使密封面、静轴和环型螺旋弹簧严重锈蚀,导致辊轮的密封失效.通过改变阶梯型迷宫密封的结构,增大密封压力,提高密封面、静轴和环型螺旋弹簧的耐蚀性能以及改进布料器的设计等可延长辊轮组合密封的寿命.     

大直径高压密封的研制

通过简化的机械密封模型推导的算式,对用于大直径高压密封的组合密封中的主密封关键技术参数进行计算,同时基于容漏空间的概念,对主密封进行设计。实验验证了设计的大直径高压密封的有效性,该方法对类似工况的密封设计具有一定的指导意义。     

旋转导向工具的径向补偿组合动密封设计

针对导向钻井工具中导向工具下端在正常钻进和导向钻进2种工作状态下的动密封要求,通过分析工作环境和性能要求,设计一种导向钻井工具的组合密封装置。该组合密封由波纹管、机械密封和螺旋密封等组成,达到井下工具动密封的径向补偿、高温、高压、耐腐蚀等设计要求,提高井下密封的可靠性和使用寿命,为井下恶劣环境下的动密封设计提供一种新的设计方法。     

井下工具用V形组合密封的设计分析

传统的单一密封件在应用于复杂井下环境时具有一定的局限性,而组合密封通过几种密封件的优势互补可适应井下复杂环境。介绍井下工具用V形组合密封的工作原理及其设计方法,指出同一组合密封可同时选用不同材料的圈组合使用,通过优势互补来适应井下复杂环境。介绍了非标准尺寸V形密封圈设计方法,分析如何通过尺寸计算来保证密封组合各部件的截面尺寸的一致性。     

水下船体表面清刷机器人密封的设计

水下船体表面清刷机器人伺服电机输出轴可供密封用的轴向尺寸不足4mm,采用常规的动密封方式难以进行密封。根据机器人水下作业环境的要求,对机器人的密封结构和密封方式进行了分析和设计。通过对水下船体表面清刷机器人的静、动密封试验,以及机器人的实际应用结果表明水下船体表面清刷机器人静密封采用O形圈,动密封采用旋转格莱圈和优质毛毡,密封设计合理可用;在伺服电机输出轴上加轴套,既起到了联接的作用,又为密封创造了条件,较好地解决了电机输出轴轴向尺寸小导致的密封难的问题,是一种较好的动密封装置。     

Numerical simulation and experimental study of shaft pumping by laser structured shafts with rotary lip seals

A simulation model to predict pumping by shafts with various surface finishes, in combination with a rotary lip seal, has been developed and validated by experiment. The model consists of a fluid mechanics analysis of the flow in the sealing zone coupled with a deformation analysis of the seal. The experimental validation consists of pumping rate measurements with shafts whose surface structures contain laser generated oblique grooves. Plots of pumping rate vs. various parameters show good agreement between the model and experiment. Plots of torque vs. speed, as well, show good agreement between the model and experiment.     

液压往复密封的技术进展

概述了密封滑动面3种润滑状态的特点和判定方法,对在流体动静压润滑时密封接触面的压力分布和泄漏量计算的理论和实验方法作了综述,在分析现有国内外密封件组成的基础上,提出了将往复密封件的功能要求分解为良好的耐磨性和弹性,并通过结构和材料的组合,将满足耐磨性要求的主密封和满足弹性要求的副密封结合起来,可研制出新型的组合密封件,给出了应用新方法设计的往复动密封典型例子,并进行了详细分析。     

高压密封接头设计与应用

针对采油设备潜油电泵井口密封在安装和使用过程中,出现留用于三相电缆密封的橡胶套、橡胶垫因压紧力不够造成井口密封失效或压紧力过大。破坏电缆绝缘性能,导致接地或放电,引起井口起火,影响电泵机组的正常工作和存在安全隐患等问题,在分析影响井口密封因素的基础上,研究设计用于高含气电泵井的电缆高压密封接头。在不更换采油树的情况下,可实现电泵采油工艺。改进了结构,提高了电缆的可靠性。防止高压洗井井口泄露,避免原电泵井口洗井出现的井口泄漏缺陷。可重复使用,本密封装置在上、下引接电缆长度允许情况下可重复使用,应用前景比较广阔。     

船舶艉轴剖分式机械密封结构分析

针对船舶艉轴机械密封装置安装、维修、拆卸时工作量大和时间长的问题,对几种剖分式机械密封副和密封圈结构进行了评价分析,并讨论了这些结构的特点和应用前景。