卸荷阀密封性能研究

发布时间：2020-08-09 14:06

【摘要】： 阀门的密封性能是考核阀门质量优劣的主要指标之一,影响阀门密封性能的因素主要有:密封面质量、密封面宽度、压力差、密封面材料、介质性质、环境温度、密封面的刚性和结构特点等。本文对气动控制系统中的卸荷阀进行密封性能研究,着眼于密封面处理状态及密封件刚性和结构特点,旨在解决阀门工作过程中的泄露问题,提高卸荷阀试验合格率和稳定性,从而达到降低生产成本、提高装配效率的目的。目前,计算密封性能的方法有解析法、边界元法和有限元法。有限元法是当今较好的使用计算机研究密封的方法,可直观分析密封面的接触压力、接触穿透以及综合应力分布,揭示其变化趋势,为密封件的设计提供依据。课题研究从卸荷阀的介质性质、形位公差、配合间隙、材料特性、结构特点和装配过程等方面入手,分析导致密封失效的原因,并结合有限元法制定卸荷阀密封性能的评价标准。结合调研得到的数据,确定波纹带对阀芯的倾斜力矩是影响密封性能的最主要因素。利用有限元分析软件ANSYS建立波纹带的模型,进行接触分析计算。最后建立阀芯、阀座及壳体密封结构的有限元模型,获得静态密封性能参数,结合试验结论分析其结果。本文结合试验数据与仿真结果,对卸荷阀中的涨圈和波纹带提出装配要求,以此来规范装配过程。对密封结构部分元件提出了改进意见,并通过仿真分析得到了卸荷阀在新的结构下的密封性能参数。本文的研究工作对提高卸荷阀的密封性能有指导意义,并提出有利于卸荷阀密封的设计方案。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH138.52
【图文】：

卸荷阀,结构示意图,密封试验,工作原理

2.1卸荷阀的工作原理及密封试验方法 2.1.1卸荷阀的工作原理本文研究对象为先一导式卸荷阀，如图2.1所示。 ...........................111日日“ lll 11111111111111111111111111111111111111111 {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{」」」厂厂 }}}仁仁仁仁仁仁仁仁仁仁仁冈冈冈冈冈冈冈冈冈冈冈冈冈 /////////////////////////卜卜、、、、、、、、、、目目目一声 lllllllllllllllllllllll曰曰曰曰升升升升升升升升升升一一‘‘ ‘‘‘‘‘‘‘ 奋奋奋奋二二‘州州 }}}一力州州卜卜卜卜卜卜卜， kllll目目目口口口口口口口口偏偏偏偏偏J八 ))) lllllllllllll‘一一，

弧长法,柔体

图3.2弧长法F19.3.2MethodofAre一length型的选择中，接触按类型分为刚体一柔体的接触和柔体一柔体的接中，一个或多个接触面被视为刚体，即与柔体相比有大得，没有应变，没有应力，没有变形。一般情况下，一种较

波纹,涨圈

此处仅为确定其径向刚度，只需建立展开型模型即可。模型中，涨圈材料为聚四氟乙烯，此处不考虑其塑性变形;而波纹带由于其变形大，应考虑其塑性变形，设置为非线性材料。波纹带压缩模型划分网格后如图3.3所示。走走lj曰.稼和淞考斗移浦创灌汀淤下酬嵘组姗徐貂今铸1咨取浦傀试门卜邢田“味灿砚气娜闷球心一飞啾门那绪珠浦序食公想铸洛海卜补浦浦斑象路」浦络仁汤不堪}飞浦澎准本浮诱角卜，箱游冰味确女活邻卜绍书‘胜绳田耻淮肖金日里路不处r翎戈翔弓浦〕荡妞占占扮叨澈履仁」膝t布中卜{{{睡睡借姗牛一如夔令派粼朴已月冷纽豁肚汤朋潇称取番劣汤涌珠绪洲幸涌姗斗榭翻落瀚沐毋朴未涤幼侧黔落派卜泽舟解州祖粗感洲绪浦场澎沐定排矛麟越德攀拼孙价滩博小1娜务落姗公升挽浦路;注断箱求冷摊挽润衡汤幼搏姗月泰泰滋组堪月排4月:浮甲』 }}}图3.3波纹带压缩模型 Fig.3.3Compressmodelofcomigatedribbon模型上部为涨圈(厚度为0.srnrn)，中间为波纹带(厚度为0.13rnnn)，下部为阀芯。模型间的关系均为接触，关于接触的建模过程及相关事宜，在本章后续中将有详细介绍。约束设置为:阀芯为刚体，全约束;波纹带左右两侧约束其纵向位移，而涨圈则约束其横向位移。为了分析其刚度参数，选取压缩量0.21~为例

【相似文献】