大口径闸阀主密封的分析研究

针对某大口径闸阀密封面顶部在密封试验时发生的泄漏问题,阐明了密封接触问题的理论依据,介绍了闸阀的密封机理,建立了阀体与闸板一体化的三维非线性有限元模型,对闸阀及其优化模型的密封面进行了有限元分析,并对各模型接触应力分布情况及密封面的比压分布规律进行了研究。结果表明:数值模拟结果与密封试验结果基本一致,说明该有限元分析的适用性;合理改善阀体与闸板加强筋的布置,阀门的密封性得到了有效改善,为闸阀加强筋的设计和优化提供了一定的参考依据。     

一种预先降低平板闸阀启闭力矩的新方法

为了解决高压管线平板闸阀启闭力矩过大的问题，根据密封机理，建立浮动阀座-闸板密封结构的流固耦合体动力学模型，以密封面的接触压力为启闭力矩的评价指标，研究闸阀的不同开度对密封面的压力FMZ、相对力矩P、流体流速V以及流体流动的影响规律。基于上述研究，提出一种预先降低闸阀启闭力矩的多级减压结构，通过控制流体介质流经密封结构前的压力，有效地降低闸阀启闭力矩；分析了多级减压结构参数R1,D1和L1对总扭矩的影响规律。研究表明：在闸板启闭开始/结束时，应加快启/闭速度，可减小流体的压力载荷对密封结构的冲击损伤；提出的多级减压结构使流体介质在流经密封结构前压力减少86%，有效控制了启闭力矩，保护了密封结构。本文提出的控制方法可为阀门的密封结构设计与优化提供理论基础，为工程应用提供参考。     

反楔撑开式平行双闸板闸阀的设计

分析传统平行双闸板闸阀结构存在的问题,介绍了一种新型的反楔撑开式平行双闸板闸阀的结构原理和设计计算分析。     

明杆铸铁弹性闸板闸阀

阐述了明杆铸铁弹性闸板闸阀的开发、设计和应用。给出了在保证阀门密封条件下，闸板半径同闸板密封面橡胶压缩量和阀体流体半径的关系     

胀缩式轻便闸阀的设计

胀缩式轻便闸阀是一种新颖的双闸板平板闸阀,该阀的阀体采用一种全新的对称式扁平结构,密封采用钢珠顶置式机械胀缩密封机构,具有质量轻、密封可靠、闸阀密封面磨损小、使用寿命长和开闭阻力矩小等优点。     

闸阀闸板结构分析

分析了楔式闸阀及平行双闸板闸阀的结构特点和不足,介绍了楔块式平行双闸板闸阀的性能。     

装配式弹性闸板结构

弹性闸板可以补偿楔式闸阀阀体在温度、压力波动情况下的变形以及闸板的制造误差,从而保证了阀门的高度密封。我厂在制造500Z940H16闸阀时,将现有结构进行了一次改进,以装配式结构取代目前的铸造、焊接、切割     

PZ62Y-50/150型核岛平行式双闸板闸阀振动特性计算与数值模拟分析

介绍了阀门的振动特性分析在进行动力学分析过程中和核安全评审中的重要作用,阐述了采用有限元分析法进行产品振动特性分析技术的实用性.同时,以PZ62Y-50/150型核岛平行式双闸板闸阀为例,讨论了采用三维有限元分析软件进行核安全级阀门振动特性分析的基本思想和过程.     

平行双闸板密封结构的分析与计算

介绍了一种平行双闸板闸阀密封副的结构特点和密封原理。对密封副的动作过程和受力状态作了简单的分析和计算。     

闸阀静压寿命试验规程(报批稿)

本规程适用于工业用闸阀的整机静压寿命试验(以下简称“试验”)。1.名词术语1.1 始断位置在阀门关闭过程中,当闸板密封面的A点(闸板密封面外径的下边缘,下同)到达阀体密封面的B点(阀体密封面内径的下边缘,下同)时所处的位置见图1。1.2 关紧位置闸板与阀体密封面接触,达到密封要求时所处的位置。     

Study on the design of ball valve based on elastic ring valve seat structure and fluid characteristics and fatigue strength

Aimed at the technical problems such as the influence of granular medium on spring pre-tightening force sealing, a new ball valve based on elastic ring valve seat structure is studied. The spring plate type valve seat structure is designed to cooperate with the ball core for sealing, and the blade spring coil is used to cooperate with the ball core for sealing in the spring plate type valve seat structure. Wherein the supporting back ring supports the blade leaf spring on the outer side to enhance and protect the role of the blade spring coil. The design without the spring cavity avoids the problem of sealing failure caused by medium entering into the spring cavity and affecting the compression spring, and avoids the situation that the valve seat can be sealed with the ball core by pre-tightening the compression spring, thus avoiding the problem of sealing failure caused by the valve seat sticking on the valve body. The mechanical and flow characteristics are studied and analyzed by the ball valve characteristic test system. The stem torque, unbalance torque, flow characteristics and flow coefficient variation at different nominal diameters are analyzed. The seal allowable squeeze stress and seal surface pressure are analyzed, and the seal is stable and reliable with the seal pressure meeting the seal design criteria. The fluid dynamics simulation analyzes the velocity, pressure and flow traces of the fluid flowing through the ball valve under three opening degrees: fully closed, half open and fully open, the maximum velocity-pressure and opening degree variation curves of the inlet and outlet, the maximum velocity-pressure and opening degree variation curves of the inlet and outlet under different nominal diameters and the flow resistance coefficient curves. Static strength analysis was done for the ball core and spring plate seat structure to obtain the stress, displacement, strain and safety factor. The fatigue strength of the ball spool and spring-loaded plate seat structure was analyzed, and the total number of lives (cycles) and load factors were obtained, and the results show that the fatigue strength of the ball spool and spring-loaded plate seat structure is safe and the fatigue strength meets the requirements. Ball valve pressure test, low pressure sealing test and high pressure sealing test, valve body strength and ball valve sealing performance all meet the requirements.     

泥水盾构接管用三通换向阀橡胶阀座密封研究

针对泥水盾构接管用三通换向阀密封结构易发生泄漏的问题,对三通换向阀橡胶阀座的密封特性进行研究,为提高其密封可靠性采用双道密封结构。建立双道密封结构二维有限元分析模型,对比分析橡胶双道密封在不同侧向介质压力、不同压缩量及不同倒角半径下的密封特性。结果表明:双道密封结构的von Mises应力与剪切应力与所受压缩量与侧向介质力呈线性关系;侧向介质力与倒角半径对第一道密封面的接触应力影响较大;密封面左侧的接触应力较高,第二道密封面的接触应力基本不变;当所受压缩量为2.0 mm,介质压力为1.5 MPa时,双道密封结构的综合密封性能最优。     

玻璃纤维增强塑料浮动球阀密封性能分析

采用玻璃纤维增强塑料(GFRP)制作的球阀,具有强度高、密度小、耐酸碱腐蚀等优点,已逐步取代金属球阀应用在氯碱化工管道中。以DN50 GFRP浮动球阀为研究对象,分析常压下旋塞预紧力、密封件摩擦因数和密封面宽度对其密封性能的影响,并探究阀球推荐工作压力和GFRP浮动球阀整体设计参数对密封性能影响的主次顺序。结果表明：GFRP浮动球阀最高工作压力不应超过3 MPa,在常压环境下,需施加550 N以上的旋塞预紧力才能保证球阀正常密封;增大密封面摩擦因数可提高其密封性能,当密封面摩擦因数达到0.2时,密封面上最低密封比压最接近临界密封比压,材料利用率最高;随密封面宽度增加,最大密封比压呈先减小后增大的趋势,综合考虑球阀的使用寿命和材料利用率,该阀座的最佳密封面宽度为8.65 mm;密封面宽度对GFRP浮动球阀密封性能影响最大,其次为旋塞预紧力,密封件摩擦因数的影响最小。     

弹簧式安全阀在线整定技术分析与探讨

针对弹性阀瓣弹簧式安全阀结构特点，对影响其在线整定准确性的主要因素进行了分析与探讨。提出了在弹性阀瓣密封面积未知的情况下，对其开启动作压力的在线整定方法。     

深海球阀阀座密封性能分析与优化

由于深海工况复杂,深海阀门密封结构在工作状态中遇到不稳定工况时,难以运用传统的凭借经验以及基于经典力学理论的常规设计方法进行研究。从深海工况出发,设计出具有双向密封结构的阀杆和螺栓固定式阀座的深海球阀;应用有限元数值模拟软件,通过选取阀座密封面上三条特征路径代替整个密封表面,研究其在海水外压以及介质内压综合作用复杂工况下的变形规律,分析其密封性能,得出其变形与密封比压的关系。结果表明:不同路径处阀座的变形量与密封比压的关系不同,阀座两端的变形量与密封比压无关,阀座中间部分的变形量与密封比压变化相反;减小阀座径向厚度可增大密封比压,并使密封面上的密封比压分布更加均匀,并且当厚度较小时,密封比压增大速度更快。基于研究结果对阀座的尺寸进行优化,减小了阀座的径向厚度,使阀座的密封比压分布更加均匀且符合阀门的密封评价标准。     

超高压截止阀阀杆轴向密封力的分析

阐述了超高压截止阀在不同密封型式下轴向力的计算及其确定并加以论证,分析了超高压截止阀的密封机理和密封面加工精度对截止阀轴向力的影响以及密封副材料的选用。     

楔式闸阀低压密封泄漏分析和改进

介绍了库存楔式闸阀泄漏的状况,分析了产品在低压时密封泄漏产生的原因,给出了阀体结构布置的方法和解决阀门低压密封泄漏的改进措施。     

三偏心蝶阀密封压力影响因素分析

基于现有三偏心蝶阀多层次密封圈的不足以及全金属密封圈密封性能差、研究少的现状,运用有限元分析软件,模拟分析了不同状态下密封圈的密封压力分布情况,得到了三偏心蝶阀密封性能与密封压力影响因素的关系,并给出了相关设计建议。分析结果表明,三偏心蝶阀密封压力分布不均匀,阀轴附近存在低密封压力过渡区。合理设计密封圈,可改善密封压力分布情况和增大过渡区密封压力值,提高三偏心蝶阀密封性能。     

高压自紧式法兰密封结构研究

对高压自紧式法兰密封结构进行研究，推导自紧式法兰密封比压和螺栓载荷的计算公式，并通过有限元方法进行了验证。结果表明：密封比压与内压呈一阶线性递增的关系：密封面越窄密封比压随内压递增速度越快，法兰端面与T形垫片支撑面间隙越大则初始密封比压越大。对某自紧式法兰进行结构以及热-结构耦合分析，研究内压、温度、弯矩工况的影响。结果表明：升温对高压和低压2种工况的密封性能影响不同，低压下升温使密封比压增大，高压下升温则会使密封比压有所减小；高压自紧式法兰密封受压侧垫片密封面上应力随弯矩增大先减小，但当弯矩增大到一定值后，该应力随着弯矩的增大而增大。     

海洋环境下浮动堆设备闸门密封性能分析

浮动堆长期处于海洋环境中,其安全壳设备闸门处于海洋环境下浮动堆的随机运动状态中,同时外部的冲击事故也会对其结构造成严重破坏,由设备闸门与安全壳一起形成第三层屏蔽,包容放射性物质,是安全壳压力边界的重要组成部分,也是安全壳压力边界较薄弱的环节,因此设备闸门密封性能对于浮动堆的核安全至关重要。结合水动力学和瞬态动力学,分析事故工况下设备闸门密封面上下法兰的变形,提取最大变形处相对位移值,构建二维密封面模型模拟事故工况下密封面变形情况,并基于二参数的Mooney-Rivlin本构模型描述密封圈材料的应变能函数,分析密封圈总体变形、应力分布、接触应力分布,结合试验数据判定海洋环境下浮动堆设备闸门事故工况下密封性能分析。