深水连接器锁紧机构双重密封设计研究

自主设计了一种采用锥面密封与O型圈结合的锁紧机构密封件,该金属密封与非金属密封结合的双重密封设计方案具有可靠性高、温度补偿能力好、自紧效果好、所需预紧轴向力小等优点,同时考虑了安装之后的密封测试问题并提出了设计方案;根据锁紧机构的工作原理,提出了密封件预紧所需的轴向预紧公式;针对1500m水深、油气压力为5000psi的12英寸管道进行应用设计,对O型圈的安装和选型进行了设计,并利用有限元对设计的密封件进行分析,验证了方案的可行性和合理性,为今后样机设计提供了重要的理论依据。     

一种有效的密封装置

美国汽车工程师学会的TPHLF 委员会提出,在弹性体密封(如O 形圈)中,用直螺纹培构加O 形圈的密封装置,代替通常用锥形螺纹管单纯靠螺纹的挤入而产生挤压力所起的密封作用和密封效果要好。这种密封装置当拧紧锁紧螺帽时,栓紧止推垫片,把O 形圈压进密封槽内,起到密封的作用。     

高压容器密封

高压容器的密封结构形式,是决定其密封性能的关键。高压密封大体可分以下几种: (1)自紧密封自紧密封分为;○形环密封、C形环密封、B形环密封、三角垫密封、楔形垫密封、平垫自紧密封、组合式自紧密封。它依靠各自密封结构的特点,在压力升高后密封元件与顶盖、筒体端部之间的接触力加大,而使其在高压下有良好的密封性能,如橡胶○形圈在压力下静密封而产生的自密封性。高压密封的预紧螺栓仅保持初始密封所需的力就可以了。     

典型橡胶O形圈密封结构实验装置的设计与应用

为了开展橡胶O形圈密封结构的老化状态检测研究,结合工程实际,设计一种典型橡胶O形圈密封结构的实验装置,并结合应用实例,解释该实验装置的应用。该实验装置不仅方便开展自由条件和约束条件下的激励实验,而且方便实现橡胶O形圈压缩量、衬套沟槽形状和大小的不同;方便衬套和橡胶O形圈的更换,可以通过更换不同老化程度的橡胶O形圈模拟结构的不同老化状态;方便传感器的布置,可以通过空气增压模拟介质压力,可以保持衬套轴向位置的稳定而不会影响其相对缸筒组件的转动,为研究橡胶O形圈密封结构的老化状态检测奠定了实验基础。     

磷酸循环泵的密封

磷酸循环泵的轴密封采用副叶轮密封结构,用中注水的二只J型无骨架橡胶油封作为仃车密封,但须将油封中的碳钢箍紧弹簧换以橡胶O形圈。为了保证一定的唇口径向力,本文提出了橡胶O形圈的尺寸的计算公式,并用表格的形式推荐了油封所配用的O形圈的规格。     

一种新型Y形密封单元及其在液压油缸密封中的应用

针对数控机床用液压平衡油缸密封单元的易损问题,对典型的密封单元失效模式进行总结,在分析一般O形圈及Y形圈密封原理的基础上,设计一种新型的Y形密封单元,并成功用于多台数控机床液压平衡油缸的维修和改造。实践证明新型Y形密封单元能大幅提高液压平衡油缸的密封性和寿命,并可应用于其他类型往复运动装置的密封。     

新型抽油机盘根盒自动压紧装置设计

为防止油气漏失,在使用传统的抽油机盘根时,需要人工使用扳手定期预紧,预紧力矩靠经验判断,没有科学且准确的定量手段,经常出现漏失量大、密封效果较差、密封件寿命低等情况。针对以上问题,对油井的工作参数和现有皮带抽油机密封结构进行综合分析,在盘根盒结构改进、拧紧力矩大小设置、拧紧周期调整等方面进行了研究,在现有井口结构的基础上设计了光杆自紧式密封装置,利用SolidWorks软件对装置进行了三维建模和模拟仿真,验证其可行性。该装置利用STM32单片机控制步进电机定期转动,通过定扭矩机构、传动机构、自紧机构三部分相互配合,最终实现盘根自动预紧、精确预紧、自动补偿等功能。达到了降低工人劳动强度和盘根能耗的目的。     

核主泵用流体静压型机械密封性能的影响因素研究

以核主泵(Reactor coolant pumps,RCP)用流体静压型机械密封(Hydrostatic mechanical seal,HS-MS)为研究对象,考虑辅助密封圈的影响,采用MSC Marc有限元软件建立完整的动环组件非线性二维轴对称有限元模型,给出合理的动环简化边界约束条件;在此基础上,考虑密封端面间流体薄膜中液体的黏温与黏压效应,建立核主泵用流体静压型机械密封的多场耦合数值模型,采用有限差分法对Reynolds方程、能量方程、热传导方程等控制方程进行耦合求解,利用有限元法计算密封环端面热力变形,综合分析螺钉预紧力和O形圈位置对密封性能的影响。结果表明:合理的密封环约束边界简化模型对分析和设计流体静压型机械密封至关重要;螺钉预紧力和O形圈位置对密封性能影响显著。预紧力增大使开启力增大,泄漏率也变大;O形圈位置靠近外径时密封稳定性下降。     

自润滑组合式密封的使用

本文分析了气动装置用的滑动密封件的工作特点和采用聚四氟乙烯或尼龙滑动密封圈时的热膨胀问题;根据几年来的实践,提出了尼龙一橡胶O形圈组合式密封的结构、尺寸及使用中应注意的问题;并从起动阻力、密封性能及使用寿命三方面与纯O形圈密封进行了比较。     

超临界CO2连续萃取装置不同密封结构性能比较

为探究超临界CO₂连续萃取环境下合适的料仓用密封件,利用ANSYS软件建立O形、Y形与U杯形密封圈二维对称模型,分析推入过程中压缩量、摩擦因数影响下密封件的接触应力、等效应力和最佳推入形式,以及承压状态下密封件应力分布与应力的变化规律。结果表明:在推入过程中,O形圈拥有较好的预紧密封性能,U杯形圈的等效应力最小且应力分布均匀;随着压缩量与摩擦因数的增大,O形与Y形圈应力变化会发生波动,而U杯形圈各应力保持线性增长;承压工作状态下,唇形的Y形和U杯形密封件密封性能优于O形圈; Y形圈在高压工况下密封性能最优异,但低唇底部容易发生剪切破坏,影响其使用寿命,而U杯形圈在高压工况下密封性能表现最稳定、可靠。