中间旋转环式机械密封结构优化研究

借助ANSYS分析影响中间旋转环式机械密封性能的关键结构参数,结果表明,静环和动环的伸出长度对密封性能的影响很小,中间环厚度和密封面宽度对密封性能的影响较大,且中间环厚度及密封面宽度对密封性能的影响是相互独立的;中间环厚度增大时,最高温度和最大等效应力减小,但最大接触压力和泄漏量增大;密封面宽度增大时,最高温度、最大等效应力和泄漏量增加,但最大接触压力减小。对密封环结构进行优化,得出最佳的动静环伸出长度、中间环厚度和密封面宽度,优化后机械密封的最高温度、最大等效应力、最大接触压力下降,对机械密封的运转更为有利。     

橡胶硬度和动环斜度对单金属密封性能的影响

采用ANSYS软件建立单金属密封的分析模型,分析在低压和高压情况下,丁晴橡胶O型圈硬度、橡胶支撑环硬度和动环倾斜面斜度3种关键参数对动静环端面接触应力的影响。结果表明：单金属密封的密封面接触应力在低压工况下由内向外逐渐增大,在高压工况下则呈现出边缘突变、中间平缓的分布状况;O型圈硬度和橡胶支撑环硬度较小时,动静环接触应力分布越平缓,有利于降低密封端面的磨损,提高密封工作寿命;动环倾斜面斜度越大,密封端面接触应力越小且应力分布越平缓,可有效提高密封性能。     

金属密封球阀阀座密封结构的分析

介绍了几种金属密封球阀的阀座密封结构。经过试验,在高温、高压、冲蚀和磨损等不同介质的苛刻工况下均密封效果较好,使用寿命长,满足了工程项目对阀门的使用要求。     

月球样品真空密封结构适应性试验研究

我国探月三期工程关键任务之一是采集月球样品并返回地球,可靠的月球样品封装技术是维持月球样品原态,保证地面数据分析准确性的关键。针对月球样品密封与地面数据分析的要求,提出利用铟银合金-钛合金刀口密封为主密封,橡胶圈密封为辅助密封的冗余密封结构。对密封结构进行环境适应性试验,试验结果表明,设计的密封结构能够用于月球样品密封,防止月球样品被污染。     

金属发泡橡胶复合密封板材的研制

通过模压成型工艺,成功研制了一种高品质金属发泡橡胶复合密封板材,该密封板材具有优异的压缩回弹性能、极好的抗蠕变松弛性能,以及与密封面极好的配合性和长期耐压密封性能,可广泛替代软木橡胶、橡胶、抄取密封材料等应用于机动车、工业缝纫机、仪器仪表、玻璃钢管道等的密封要求.     

金属橡胶密封构件最小过盈量的研究

以前期研究成果为基础,从密封机理出发,结合某型号进口直升机起落架密封的具体需求,对金属橡胶密封构件的设计计算进行了深入的研究,分析了金属橡胶密封构件的工作机理及失效形式,给出了确定其最小过盈量的计算公式,为该型号直升机起落架密封的正常工作及密封构件的设计提供了理论依据。     

高温超高压金属弹性环密封技术研究

针对氟橡胶O型圈只能使用在210℃、210 MPa的难题,设计了一种新型弹性环密封结构。该新型弹性环密封结构能使氟橡胶O型圈在250℃、250 MPa工况下安装简便、可靠密封。通过有限元分析方法,针对弹性环密封结构中的弹性环,分析各结构参数对弹性环的应力和变形的影响,快速、准确确定弹性密封结构尺寸。该密封结构在一定程度上可替代金属密封结构。     

水下油管悬挂装置非金属环空密封件设计研究

水下采油树油管悬挂装置安装于水下采油树本体中,是悬挂井下油管,并连接油管和水下采油树出油管线的重要通道。水下油管悬挂装置通过耐高压环空密封件来密封环形间隙空间,主要包括两种形式:金属密封形式及非金属密封形式。为了进一步提升和改善水下油管悬挂装置非金属环空密封件的性能,针对其结构及力学模型进行了深入的研究,总结出了非金属环空密封的优化方法,并通过有限元分析手段进行了验证。     

金属O形环密封结构的泄漏模型研究

基于分形理论的金属垫片泄漏模型,改进了密封面的接触模型,综合考虑了密封面微凸体的完全弹性、第一弹塑性、第二弹塑性和微凸体大小分布的域扩展因子;分析金属O形环密封接触宽度与设计压缩率的关系,推导出金属O形环密封结构的泄漏模型,并进行验证分析。结果表明:压缩率在一定范围内,接触宽度随压缩率的增加而逐渐增加;但当压缩率超过一定值后,O形环发生塌陷,导致接触宽度迅速减小;各压缩率下计算得到的泄漏率与试验结果在同一量级,说明建立的泄漏模型适用于金属O形环密封结构泄漏率的预测。     

高温镶装式浮环密封的径向间隙研究

径向间隙对浮环密封性能至关重要,径向间隙过大导致泄漏量超标,径向间隙过小导致高温条件下浮环与转轴碰磨而失效。利用ANSYS Workbench分析软件,建立镶装式浮环密封数值计算模型,分析操作参数、结构和材料对径向间隙的变化规律。结果表明:镶装式浮环较之整体石墨浮环,更加有利于调整浮环密封的径向间隙;镶装式浮环密封的过盈量对径向间隙影响较小,但过盈量可以影响镶装环和石墨环的脱镶温度;选择较大线膨胀系数的镶装环和较小弹性模量的石墨环可以有效避免转轴与浮环碰磨。     

基于密封特性的弹簧金属C形环结构参数优化

C形环在密封过程中存在低应力区,这些区域难以保证密封可靠性,因此研究C形环密封特性时,需要分析有效接触应力和区域。选取外径为318 mm的C形环为研究对象,利用等效壁厚代替螺旋弹簧丝径,建立C形环等效模型,通过压缩回弹试验验证了模型的合理性。利用有限元方法研究银层厚度、包覆层厚度以及等效壁厚（弹簧丝径）对C形环密封性能的影响。结果表明：银层表面有效接触宽度随着银层厚度、包覆层厚度的增加而增大,有效接触应力随银层厚度、包覆层厚度的增加而减小,等效壁厚的增加可同时增加有效接触宽度和有效接触应力。采用正交试验对C形环的结构参数进行优化设计。结果表明：银层厚度和等效壁厚对有效接触应力和有效接触宽度影响显著。C形环最优设计方案为银层厚度0.2 mm,包覆层厚度0.5 mm,弹簧丝径3.1 mm,泄漏率试验结果表明,优化后C形环具有更好的密封性能。     

牙轮钻头单金属密封结构优化研究

牙轮钻头单金属密封结构起到阻碍钻井液进入轴承腔、防止润滑脂泄漏的作用,但是单金属密封结构在高转速、高钻压情况下容易失效。为了提升单金属密封结构的密封性能,使用ABAQUS建立其有限元模型,分析静环斜面倾角、静环楔入角和动密封面长度变化对动密封面接触应力的影响规律。结果表明:静环斜面倾角从13°到21°的变化过程中,最大接触应力逐渐增加,且峰值都出现在动密封面的外侧0.5 mm处;动密封面接触长度从2.5 mm到4.5mm的变化过程中,接触应力逐渐增大,但变化不明显;静环楔入角从1°增至9°时,接触应力呈减小趋势,且变化也不明显,最大值分布在动密封面的外侧。因此,静环斜面倾角对接触应力影响较大,而静环楔入角和动密封面接触长度相对较小。利用正交优化实验进行密封结构的敏感性研究,得到密封结构最优结构参数。优化后最大接触应力增加62.72%,平均接触应力增加17.02%,提高了单金属密封结构的密封性能。     

大通径芯轴式悬挂器金属密封结构研究

针对常规悬挂器密封坐挂位置难以判断和密封结构的缺陷问题,对常规套管悬挂器密封结构进行力学计算,研究常规密封结构中接触面的密封宽度和接触压力的影响因素,并对其工作力学机制以及密封结构进行仿真模拟研究,找出现有密封结构存在的问题,并基于椭圆金属密封结构设计理念,结合现有结构的金属密封结构件,进行多种方案设计研究,开发一种锥...     

汽车用环形金属橡胶弹性元件的性能研究

研制出汽车用金属橡胶特种隔振环，对其基本性能进行了实验研究。并分析了改变金属橡胶元件的相对密度、振幅及工作载荷时，对特种金属橡胶隔振环性能的影响。通过实验获得了力与变形、固有频率与振幅、刚度与振幅、相对密度与刚度、相对密度与固有频率的关系曲线，并对实验结果进行了理论分析，为金属橡胶构件在汽车领域的广泛应用，提供了理论和实验依据。     

轧机轴承新型防水密封结构的数值分析

基于CFD数值方法多相流k-ε模型,利用FLUENT软件对某钢厂轧机轴承新型防水密封结构的性能进行数值模拟,分析其失效原因,研究防水密封毡圈磨损量、转速、防水节流间隙对防水效果的影响。结果表明,减少防水密封毡圈磨损量、增大转速和减小节流间隙,可提升新型防水密封结构的防水效果。为改善新型防水密封结构的防水性能,提出在间隙出口增设密封圈和将甩水出口改造为槽状结构的方案。结果表明:在间隙出口处增设密封圈可以起到一定的防水作用,但是效果不明显;而将甩水出口改造为槽状结构时,相同条件下间隙出口排水量减少,防水效果有较大改善。     

金属橡胶迟滞环的广义恢复力模型

金属橡胶是一种具有非线性恢复力的材料。在对其进行基于位移加载的动态试验中,其恢复力-位移曲线为一迟滞环。本文用理论和试验相结合的手段研究金属橡胶弹性元件的动力学建模,提出了一种新的模型,即广义恢复力模型。将迟滞回线分解为广义弹性力和广义阻尼力,模型中的参数由实验数据辨识。用所建模型重构恢复力-位移迟滞回线,结果表明该模型能很好描述这类非线性振动系统的特性。     

梯形隔环和槽形胶筒组合式封隔器密封结构的优化设计

为了提高封隔器的密封性能,设计一种沿径向对称的梯形隔环和槽形胶筒组构成的新型密封结构,运用有限元分析方法模拟封隔器的工作状况,分析梯形隔环结构特性参数对封隔器密封性能影响,获得不同梯形隔环结构参数下封隔器胶筒组与套管壁间接触应力分布规律,并对新型密封结构进行优化。结果表明:新型密封结构选择梯形隔环中心线距离隔环端面距离10 mm、梯形隔环下底高9 mm、梯形隔环上底高8 mm,梯形隔环高度9 mm的特性参数时,其最大接触应力比常规密封结构提高了约84%。新型密封结构的胶筒组与套管壁的接触应力比常规封隔器有显著提高,提高封隔器的密封性能。     

弹簧结构参数对赋能型金属C形环力学行为及密封性能的影响

为研究核电站上赋能型金属C形环的内置弹簧圈的结构参数对密封性能的影响,建立C形环三维弹塑性有限元分析模型,通过实验验证该理论模型的可靠性,并分析弹簧结构参数(包括簧圈节距、簧丝线径和弹簧中径等)对C形环力学行为和密封性能的影响。结果表明:对于百万千瓦级核反应堆压力容器用金属C形密封,其簧圈节距、簧丝线径和弹簧中径分别控制在1.9~2.0 mm、1.7~1.8 mm和8.3~10.7 mm范围内时可保证C形环具有较好的密封性能;气密性实验验证上述结果的正确性,同时C形环压缩变形后密封面较平整,表层无裂纹、局部脱落或起皮等不良现象,满足工程使用要求。     

高压换热器的Ω形环密封结构

本文介绍国内首次在高压换热器上使用Ω形环密封结构的设计、制造、使用情况 ,通过两年的运行考核 ,效果良好。     

浮环密封的结构分析及研究现状

对浮环密封的工作原理、结构、及其在运转条件下的受力分析和浮环密封泄漏量的计算做了介绍.对目前国内外浮环密封的研究现状、设计及其研究方法做了分析比较,展望了其发展前景,可供浮环密封的结构设计和研究借鉴.