焊接密封元件的应力计算和强度分析简

根据“螺栓＋法兰＋焊接密封”密封结构的密封原理和结构特点,建立了密封元件-Ω形密封环的有限元计算模型;基于静力学平衡原理,推导出了一种简单、可靠的法兰密封面对Ω形密封环元件产 生的压应力的计算公式,且对计算模型的位移和载荷边界条件进行了合理的处理;应用ANSYS程序计算获得了Ω形密封环的应力分布场,得到了最大应力的数值和出现的部位;根据应力的性质和对结构强度的影响程度,给出了Ω形密封环元件的强度评价条件和评价结果。     

Ω形密封环的应力分析

作为弹性密封元件,Ω形密封环广泛应用于高参数工况条件下,掌握其在工况下的应力 应变状况是Ω环设计的重要内容。采用非线性有限元法对Ω形密封环在内压以及内压 轴向载荷作用下的应力 应变分布进行了计算,计算结果表明在轴向载荷与内压共同作用下,Ω环内的最大应变值出现在环壳 圆弧段交界面或环圈 圆弧段交界面上。该研究结果为Ω形密封环的极限设计提供了依据。     

机械密封的扭转变形计算方法与影响因素

针对机械密封环的典型结构,基于圆环理论,建立了密封环结构受力与变形的分析模型。采用圆环理论解析式和有限元法对密封环扭转变形进行了对比计算,分析了密封环的几何结构形状、几何结构尺寸和辅助密封圈的安放位置等因素对密封环扭转变形的影响规律。结果表明:采用理论解析法替代有限元法的计算方法是可行、有效的;复杂截面密封环的台阶长或宽各小于4 mm时,均可直接忽略台阶对扭转变形的影响;辅助密封圈的安放位置和密封环结构形状对扭转变形量均具有重要影响;密封环尺寸在变化不大的前提下,其对扭转变形影响不大。研究结果完善了高压机械密封的设计理论与方法。     

叶轮前后口环直径对轴向力的影响

通过对端吸单级、节段式多级泵的轴向力平衡结构产生轴向力的计算,对不同结构的计算比较,表明前后密封环加平衡孔结构,并非前后密封环直径相等是最合理的平衡轴向力结构,而是后密封环比前密封环直径小,更有利于轴向力的平衡.     

关于深井泵密封环间隙检修周期的探讨

分析影响水泵密封环间隙的原因,探讨用于计算密封环间隙磨损量的公式。     

机械密封环端面热变形的分析与BP网络预测

分析了影响机械密封环端面变形的主要因素,说明了密封环对介质的传热系数及端面热通量的计算方法.对于高速重载机械密封,因密封环端面热通量大,其热变形显著高于力变形.当密封环模型一定时,按正交设计法给出若干端面热通量值作为输入样本,并将有限元法计算得出的端面内径和外径处的相对轴向变形Δz作为输出样本,训练3层BP人工神经网络,对该密封环端面的轴向热变形进行精确预测.正交设计法和人工神经网络方法相结合是密封环端面热通量与热变形之间高度非线性关系分析的有效方法.     

离心泵两种密封环间隙结构的泄漏量比对分析

离心泵泵体、叶轮间密封环间隙中的泄漏,是影响离心泵容积效率的主要因素之一。通过对离心泵常规泵体、叶轮密封环结构的分析,借鉴迷宫式密封的工作原理,提出了一种新型的迷宫式泵体、叶轮密封环组合结构,并经过理论计算与CFD数值模拟验证,结果表明,新型泵体、叶轮密封环组合结构的泄漏量大大减小,从而有效提高了离心泵的容积效率。     

20″通径中压球阀的设计和三维数值模拟

介绍了通径为20″(1"=25.4 mm)的大口径中压球阀阀体、新型C形金属密封环组件等的结构设计;在阀座与球体之间采用整体碟形弹簧和新型阎座密封填料,以保证高压密封,提高使用寿命;阀芯采用空心球体结构和分段冲压成形加工工艺,有效地保证了球体的加工精度和质量,降低了生产成本;在结构设计中,充分考虑了球阀的密封、防火、启闭传动及制造工艺的要求;对其中结构复杂的球阀阀体和空心球形阀芯进行了强度计算和ANSYS应力、应变模拟分析计算,二者计算结果一致,并认为阀体的厚度由其大开孔处局部应力的整体补强确定.     

机械密封端面温度的确定

讨论了机械密封端面温度的现有计算方法，介绍了根据机械密封的密封介质、工作条件、密封环和密封箱的的结构尺寸，以及密封环与周围介质间的热传导等，计算端面平均温度的一种简单方法。通过分析判断出机械密封的相态稳定性。     

基于Matlab高压容器双锥环密封圆形平端盖的优化设计

以平端盖直径方向弯曲应力和双锥密封环向开槽处危险截面综合应力都不超过材料的许用应力为非线性约束条件,以圆形平端盖受力主螺栓中心圆直径Db和厚度H作为设计变量,应用Matlab非线性约束最小优化工具(fmincon函数)建立高压双锥密封圆形平端盖体积最小的优化设计模型,编制Matlab语言求解。实例计算结果表明,该优化设计是一种较为先进实用的机械设计方法,对高压双锥密封平端盖优化设计具有一定的参考价值。     

粘接技术在军用机械维修中的应用

对军用机械维修中发动机缸体等重要零部件裂纹、橡胶密封圈和磨损零部件的粘接、轴类及螺纹配合件松动的固持以及平面与管接头泄漏的密封等方面的应用作了研究和探讨，并取得了较明显的经济和军事效益。     

大菱形孔端面密封力变形及密封性能分析

针对等深大菱形孔端面液体润滑机械密封,采用有限差分法求解等温及层流不可压缩二维Reynolds方程,获得液膜压力场。利用商用有限元软件计算密封环三维固体变形,对不同操作工况条件下和不同结构的密封环的力变形、摩擦扭矩、液膜刚度及泄漏率等性能参数进行了计算。结果表明：大菱形孔流体动压型机械密封端面产生周向波度和径向锥度变形;改变工况条件可使密封面形成收敛和发散两种不同的变形,密封性能参数因此产生显著变化;当面积比B=0.65～0.75时,大菱形孔端面密封可获得较好的密封性能;辅助密封圈O形圈位置l对径向锥度变形具有很大影响,l优选值范围为2.4～4.0 mm。     

提高无油润滑活塞环使用寿命的研究

通过对活塞环的受力分析以及无油润滑材料的磨损试验研究,从密封结构设计、材料选取等方面提出了提高无油润滑活塞环使用寿命的有效方法。     

现有城市燃气管线接纳天然气能力的研究

通过试验研究,比较了厚白漆和聚四氟乙烯生料带这两种室内燃气管线螺纹接口密封材料对天然气的适应能力,同时对保持原状和经过干燥处理的埋地燃气管道橡胶密封圈进行了力学性能测试,考察了埋地管线橡胶密封圈经过多年煤气运行环境后力学性能的变化以及密封圈对天然气工作环境的适应能力,并对在役橡胶密封圈的剩余使用寿命进行了预测。     

隔膜密封换热器中隔膜密封盘的应力分析计算

主要利用ANSYS有限元软件对隔膜换热器的隔膜密封盘进行密封判断和应力分析,验证了密封结构的零泄漏密封,同时获得了密封结构的应力强度分布图,从图中得出密封盘位置并不是应力最大的部位,是安全可靠的,可应用在实际工程中.在获得线性化应力分析结果的基础上,通过定义路径对隔膜密封盘进行强度校核,经过分析计算后,获得了各路径上的...     

氧系统单向阀中聚四氟乙烯密封环裂纹分析及改进措施研究

介绍了航天发动机氧系统单向阀中聚四氟乙烯(PTFE)密封环的主要成型工艺,采用体式显微镜和扫描电子显微镜分别从宏观形貌和微观形貌分析了PTFE密封环裂纹产生的原因。结果表明,采取PTFE粉料过筛处理和冷压预成型过程增加排气措施制备PTFE制品,有效消除了PTFE制品内部存在的空隙缺陷,改进后PTFE制品的拉伸性能优于未经过筛处理且压制过程无排气措施的PTFE制品,提高了航天产品的品质可靠性,满足了航天领域氧系统单向阀活门产品的使用要求。     

800kt/a硫磺制酸HRS循环酸泵运行故障分析及修复

介绍了红磷公司HRS循环酸泵的结构和运行情况。该泵投运4个月时间就严重受损,干气密封动、静密封环、泵轴一、二级轴套和衬套配合面及叶轮上下密封口环等处磨损严重。后采用激光熔覆技术和国产合金材料对酸泵受损部件进行了修复,修复后酸泵运行良好。     

机械密封覆层密封环端面性能分析

机械密封覆层密封环能够综合利用耐磨覆层与韧性基体材料的优良特性,但其应用主要依靠经验,缺乏针对其性能的研究。利用ANSYS软件建立釜用机械密封动环、静环和静环座组成的热-结构耦合模型,综合考虑覆层端面变形、液膜反压和密封环温度之间的相互作用,并试验验证了分析模型的正确性。分析覆层结构和材料组合对密封端面最大端面比压与速度的乘积（P_bV）_max、最高端面温度T_max,覆层表面最大拉应力σ_max、主界面最大切应力τ_max、侧界面最大切应力σ_cmax和最大法向拉应力τ_cmax的影响,并确定最佳的覆层结构和材料组合。分析结果表明：覆层厚度、覆层与基体的热膨胀系数比和弹性模量比的变化主要影响覆层表面最大拉应力;覆层端面设计中,覆层厚度取值宜在0.4～0.6 mm,喷涂角度宜取15°～30°,覆层与基体的热膨胀系数比宜在0.5以上,弹性模量比宜在2.5以下。     

金属垫片密封表面形貌的分形表征

引言 金属垫片密封结构常见于石油、化工、核能等装置中,广泛应用于高温、高压及强腐蚀介质等操作条件恶劣、密封要求高、一般的垫片无法满足要求的场合.