铟丝密封件低温密封性能实验研究

针对铟丝密封件,采用法兰-密封件-螺栓密封结构对其进行密封性能的实验研究,测试系统的设计压力范围为0-10 MPa,设计温度为-196℃.基于实验测试结果,探讨了该密封结构的螺栓预紧力、工作压力及温度等与泄漏率之间的关系.     

低温高压自密封球阀研究设计

基于大口径高压球阀研究的不足,考虑到在-196℃低温、25 MPa及以上高压下的密封性能及安全性,研究设计出一种自密封式球阀.该自密封式结构通过在阀体中腔增加密封环、四开环等部件,增设了承压点和密封点,不仅有效降低螺栓所需预紧力,同时进一步借助介质压力增强密封性能.结合理论力学计算和有限元模拟的方法,对该自密封结构的可...     

插层复合型三元乙丙橡胶密封圈的低温密封性能研究

插层复合型三元乙丙橡胶密封材料因其优良的耐老化性、密封性而被用作特殊部件用包装容器的常用密封材料。利用含O型橡胶密封圈的密封装置,采用密封箱内压力监测法对插层复合型三元乙丙橡胶密封圈的低温(-50℃、-55℃、-60℃)密封性能进行了试验研究,研究结果表明,通过密封结构的合理设计,插层复合型三元乙丙橡胶密封圈在-60℃~常温的密封性能优良。     

深低温可重复使用密封结构设计及试验

提出了一种低温下可重复使用低安装力矩管路密封连接结构,对其进行了结构设计,该结构采用台阶式双道密封连接结构,主密封选用金属碟形圈,采用橡胶O形圈作为辅助密封,对于可能泄漏出金属密封部位的少量气体进行二次密封,从而提高了整体密封可靠性。对安装力矩及密封性能进行了计算分析,确定了安装力矩范围。开展了安装力矩及常温气密试验、常低温循环试验,试验结果表明该密封结构能够满足管路系统低温下重复使用的密封要求。     

超高真空下熔断丝垫圈的密封性能

叙述了超高真空下熔断丝密封垫圈高、低温(高温区为310℃,低温区为-196℃)密封性能的研究方法.采用带电子倍增器的四极质谱计对密封系统进行了残余气体分析和微小漏孔检测.用以检验密封效果及其可靠性.通过多次实验研究,证明熔断丝密封垫圈不仅能经受300℃高温下的连续烘烤.而且能承受液氮温度下(-196℃)的“冷冲击”,垫圈密封性能良好,系统真空度达到2.7×10~(-8)帕。最后对这种密封垫圈温度变化过程中的密封机制作了理论分析,并给出了简要而实用的结论.     

插层复合型三元乙丙橡胶密封圈的高低温密封性能研究

插层复合型三元乙丙橡胶密封圈因其优良的耐老化性、密封性而被用作特殊部件用包装容器的常用密封材料。本研究利用含O型橡胶密封圈的密封装置,采用密封箱内压力监测法和氦质谱检漏法对插层复合型三元乙丙橡胶密封圈的高温(70、92、122和152℃)和低温(-50、-55和-60℃)密封性能进行了实验研究,研究结果表明,通过密封结构的合理设计,插层复合型三元乙丙橡胶密封圈在-60~152℃的密封性能优良,密封结构表观漏率不大于10-7 Pa·m3/s。     

内燃机缸盖预紧方法的探讨

为提高柴油机的功率和经济性，柴油机的平均有效压力和增压比日益提高，对缸盖密封性的要求也越来越高。柴油机缸盖的漏气问题一直是困扰柴油机正常工作的一个重要问题，按照密封的规律，最好在缸盖设计中使密封圈的承压均匀，但由于缸盖结构复杂，很难做到使其刚度均布，在缸盖螺栓均匀预紧的情况下，密封圈的承压是不均的，这样在最高燃烧压力作用下就有可能在初始压紧较小的部位产生漏泄。文中对此进行了理论分析计算和试验测试，提出了新的缸盖装配工艺，使缸盖的密封状态明显改进，柴油机工作能力得到了明显提高。     

用于低温压力传感器校准的低温工作环境的研制

针对航天液体发动机试验用低温压力传感器的真实工况下校准等问题,设计了用于低温压力传感器校准的低温工作环境装置。该装置采用PID控制技术和低温、高压、真空耦合环境密封技术,可以提供温度可控、温区连续、超大温度范围的低温环境(-196～20℃)。实验结果表明,该环境装置能够达到设计要求,可同时对多个低温压力传感器校准。     

低温及大温差区输电铁塔螺栓扭矩及横向振动试验研究

螺栓松动是强风和舞动区输电铁塔横担损坏的主要原因,输电线路运行环境温度及其变化会对螺栓应力和防松性能产生影响。通过开展低温及大温差环境下输电铁塔螺栓扭矩试验和横向振动试验,获得了施工扭矩下-50℃～30℃的螺栓预紧力及材料强度利用系数,确定了输电线路运行环境温度及温差变化对螺栓预紧力及防松性能的影响规律,评估了输电铁塔单螺母和双螺母螺栓在低温及大温差环境下的防松效果。按照现行规范的输电铁塔螺栓施工扭矩,-50℃低温及80℃温差环境下施工不会对输电铁塔螺栓强度安全产生影响。输电铁塔螺栓按照相同扭矩在室温环境施拧后,随横向振动环境温度(30℃～-50℃)的降低,输电铁塔螺栓振后残余预紧力百分比逐渐增大,即在低温运行环境下螺栓的防松性能有所提高。其中,单螺母螺栓-50℃环境下的防松性能比室温20℃环境下提高了41.0%。     

抗事故包装箱密封结构性能研究

目的为抗事故包装箱密封结构设计提供依据。方法介绍2种抗事故包装箱密封结构的设计,分析经历事故场景后2种密封结构的密封面变形和O形密封圈压缩率变化情况,开展密封性能试验。结果端面密封结构经历事故场景后,O形密封圈压缩率不小于15%时,密封结构检测漏率为环境本底漏率,压缩率降至10%时,漏率明显增加,但仍能达到1μPa·m3/s量级,压缩率降至5%时,密封结构彻底失效。柱面密封结构的联接螺栓即使经历事故场景后全部失效,密封结构的密封性能也基本保持不变,检测漏率为环境本底漏率。结论柱面密封结构抵御事故风险的能力更强。     

高压容器双锥环密封性能的研究

针对高压容器双锥密封结构实际应用中泄漏事故,从高压容器双锥密封结构密封机理,关注双锥密封结构密封比压,提出了拐点压力和最小密封比压的概念。分析了操作工况主螺栓载荷计算、主螺栓预紧力计算,进而推导了双锥密封结构操作工况回弹量和密封比压公式,求出了双锥环与端盖支撑面刚产生、尚未产生径向间隙的拐点压力和此时的最小密封比压,并与有限元分析结果进行比较,两者结果相当一致,并建议GB150对最小密封比压进行校核。     

高压低温密封试验研究—试验装置及方法

讨论了在０－１５ＭＰａ的高压下，－１９６℃－＋２００℃温区内，法兰，球头密封结构密封性能的试验方法；介绍了试验装置及试验过程并对部分试验设施进行了讨论最后给出了该试验装置，方法的误差分析及估算。     

唇形密封圈静密封性能快速仿真流程定制技术研究

针对唇形密封圈性能评估过程繁琐且效率低的问题，基于唇形密封圈物理模型与Femap&NX Nastran平台，研究了基于物理模型的唇形密封圈静密封性能快速仿真流程定制技术。首先，基于Mooney-Rivilin模型的橡胶材料本构关系，利用有限元分析软件建立唇形密封圈的轴对称数值模型，针对该模型的非线性问题，采用收敛控制技术取得了良好的收敛性；通过有限元模拟获得了唇形密封圈装配过程中相关密封性能参数，并通过旋转力矩实验验证了密封圈性能评估有限元模拟技术的有效性。其次，基于唇形密封圈物理模型并结合设计工程师对产品性能评估的需求，提出了基于物理模型的仿真流程定制技术，并采用Visual Basic语言，结合Femap API，开发了唇形密封圈密封性能评估软件。最后，通过实例验证了该软件的有效性与通用性，结合CAD（computer aided design，计算机辅助设计）参数化技术，在灵敏度分析的基础上以提高唇形密封圈静密封性能为目标进行结构优化，最终达到提高产品密封性能与密封圈性能评估效率的目的。     

爆炸螺栓预紧力对冲击响应影响分析

爆炸分离冲击环境地面模拟试验中一般通过悬挂试验实现。试验中连接两分离部件的爆炸螺栓预紧力可能会对分离冲击响应产生影响。爆炸螺栓预紧力由螺栓安装拧紧力矩与分离下件重量产生,通过分析该力矩及该重量变化研究预紧力对响应影响。通过数值模拟、试验研究,分别在时、频域对响应影响进行分析。结果表明,爆炸螺栓安装力矩及分离下件重量在一定范围内的变化对中远场冲击响应影响较小。     

低温超高真空下用的直径520毫米的金丝密封圈

稳态磁镜装置超导磁体系统低温恒温器中液氦贮槽的上法兰,其密封圈直径为520毫米,要求工作在10—16k 的低温下和6.67×10~(-6)帕以上的超高真空环境中,为满足液氦的低温要求及烘烤的高温要求,选用金丝密封圈在法兰设计及密封圈安装等方面采取了一些措施:法兰与法兰圈获用加厚设计,台阶式密封结构;试验了两种密封圈安装工艺:法兰密封性能的液试验表明,第二种安装工艺在常温下漏率小于1.69×10~(-7)帕·升/秒:介绍了与整机一起进行的液氦试验:第二种安装工艺在充液氦后真空度达到6.67×10~(-7)帕,系统真空室剩余气体的氦分压小于1.33×10~(-9)帕,满足物理实验要求。     

浅谈40MPA高压活动弯头密封的技术改进

针对油田水泥车施工中40Mpa高压活动弯头液体刺漏,无法保证施工压力和排量,污染井场,弯头寿命短问题。分析刺漏的原因在于其密封原理存在缺陷。密封依靠橡胶的膨胀实现,橡胶膨胀依靠液体的压力来实现,因此,在橡胶没有膨胀到位以前,其膨胀量不足,造成低压密封不严而刺漏。对密封圈增加弹性预紧件,增加预紧力,彻底消除了高压活动弯头刺漏液体的现象。确保水泥车施工压力和排量,保证了清洁生产。该改进技术成功应用于孤岛采油厂17台水泥车上,彻底杜绝了高压活动弯头的低压刺漏,具有较好的推广应用价值。     

聚四氟乙烯密封圈密封性能研究

试验研究了聚四氟乙烯密封圈压缩量、检漏时间等因素对密封性能的影响;利用数值模拟方法研究了氦气在聚四氟乙烯密封圈中的渗透过程及密封圈尺寸对该过程的影响;分析探讨了含氦渗透率较高材料容器的检漏问题。研究结果表明,试验中容器检漏测得的漏率主要是聚四氟乙烯密封圈对氦气的渗透产生的,充氦到检漏之间的时间过长使得氦渗透漏率较大,导致容器的漏率不能满足设计指标;缩短充氦到读取检漏值的时间,在氦气还未渗透通过密封圈前就检漏可获得界面、漏孔泄漏导致的漏率,增大密封圈渗透方向的厚度可显著增加该时间。     

复合材料螺栓连接预紧力松弛的改进预测模型

该文研究了复合材料构件螺栓连接预紧力的长期性能预测。在作者前期工作的基础上,建立并完善了基于蠕变全应变理论的螺栓连接预紧力松弛预测模型。主要改进包括各蠕变阶段表达式转换为分段形式和修正时-温转换因子的作用方式两方面。采用时-温等效原理获得的长时加速表征实验数据对模型进行验证。结果表明,本模型能较好地描述预紧力长期特性,且预测效果比现有的Shivakumar-Crews模型及Hook-Norton模型更好,从而证明了该模型的准确性和可靠性。     

大冷量GM制冷机可插拔结构设计及实验验证

在高温超导电缆低温系统中采用GM制冷机可插拔结构,可实现在系统不停机条件下整机的简易更换及拆卸维修。对可插拔结构的低温系统进行设计并分析计算漏热,以提高真空低温环境下系统的传热性能,减小制冷机与待冷却物体间的传热温差。通过实验研究了不同制冷温度以及不同预紧力矩的条件下传热温差的变化,探究了在接触面添加铟片对传热性能的提升作用。实验结果表明,70 K温区固定加载255 W热负载条件下,随着预紧力矩的增加,传热温差逐渐减小,在力矩为10 N·m时,温差仅为0.82 K。在预紧力矩较小时,添加铟片对降低传热温差有比较明显的效果,铟片厚度的影响相对较小。     

一种动密封结构老化前后密封性能试验研究

动密封是机器(设备)中相对运动件之间的密封。目前,动密封结构的密封方式主要有金属密封和非金属密封两种。而在非金属密封中,则多以橡胶密封圈密封方式为主。介绍了一种航天用高真空动密封结构,以矩形橡胶密封圈为主要密封材料的结构及其密封性能测试装置,对老化前、后,不同状态下的密封性能进行测试,对测试数据进行比较、分析,得出密封性能的变化情况及结论。