深海活塞压力平衡器密封设计及工作特性研究
发布时间：2021-01-30 03:08
深海特殊大压力环境给传统密封零部件的应用带来前所未有的挑战,压力平衡密封技术作为一种重要的深海密封方案,为深海密封问题提供了新的解决思路。活塞压力平衡器将深海压力引入密封对象内部,可减小深海密封件内外压差,改善传统密封件工况条件。活塞压力平衡器要求活塞组件在深海大压力下密封可靠,对深海压力变化响应迅速,这对现有的活塞密封技术提出更高要求,本文对此从以下几个方面展开研究:（1）提出一种新型深海活塞密封结构,以星形密封圈搭配聚四氟乙烯滑环为主密封,以迷宫密封为前置辅助密封,并拟定相关设计参数;建立主密封接触应力模型,提出了密封判定条件,为后续主密封性能验证及活塞压力平衡器工作特性研究奠定基础。（2）根据主密封结构与实际工况条件建立有限元模型,通过仿真计算得出压缩率、内外压差、滑环厚度及星形圈直径对主密封接触应力及Von—Mises应力影响;提取接触线节点应力值,研究密封界面接触宽度变化规律;利用正交试验分析压缩率、聚四氟乙烯滑环厚度及星形状圈直径对密封性能的影响程度。（3）运用CFD（计算流体力学）对迷宫辅助密封结构在密封边界条件下进行仿真分析,研究密封间隙、梳齿厚度及密封腔深宽比对辅助密...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
星形密封圈
方法建立星形密封圈和 O 型密封圈的计中的密封性能，并研究了流体工作压力影响星形密封圈往复密封特性的影响。圈更适宜用于动密封中。 刘宏宇[26]等建型，基于正交试验法，分析各结构参数图 1-1 星形密封圈Fig. 1-1 The star seal ring
qus/CAE 对格莱圈的密封性能进行计算分析圈最大接触应力一般均大于介质压力，满足现象，且滑动面摩擦力小，具有良好的动密二维轴对称模型，分析了滑环厚度、变形、的变形、密封面处接触应力、Von-Mises 应厚度提高了滑环抵御变形的能力，压缩量过增强，但 Von-Mises 应力增加，加重了密封了格莱圈物理模型，并搭建了往复直线动密力对最大 Von-mises 应力的影响，研究格莱圈力下的摩擦特性。宋强，范华涛[31]建立了深析模型，研究了格莱圈在不同工作压力、压应力的变化特性。王冰清，彭旭东[32]基于软的数值分析模型，揭示了密封圈在液压缸工密封表面均方根粗糙度值具有较好的密封性擦力均增加，而往复速度的增大有利于减小
【参考文献】：
期刊论文
[1]水润滑条件下直线动密封力学特性研究[J]. 杨友胜,唐顺军,司传岭. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2018(S2)
[2]基于CFD偏置迷宫密封泄漏特性研究[J]. 宋占宽,曾永忠,刘小兵,余志顺,邱胜. 机床与液压. 2018(21)
[3]热固耦合形变对BOG压缩机迷宫密封间隙的影响[J]. 汤赫男,李赫,王世杰. 润滑与密封. 2018(11)
[4]入口长度对旋转直通式迷宫气封流场及流场力的影响[J]. 王庆峰,何立东. 润滑与密封. 2018(09)
[5]氟橡胶O形圈往复运动回弹摩擦特性实验研究[J]. 朱得磊,白少先. 润滑与密封. 2018(09)
[6]偏心密封动力特性分析与新型自同心密封研究[J]. 孙丹,卢江,艾延廷,周海仑,王志. 推进技术. 2018(09)
[7]低温往复O形圈失效机制研究[J]. 桂鹏,陈轶杰,高晓东,杜甫,徐梦岩,张旭. 润滑与密封. 2018(07)
[8]非接触密封失稳振动分析与结构优化[J]. 刘蕴,董冠华,殷国富. 浙江大学学报(工学版). 2018(07)
[9]深海舷外电液舵机的密封性能分析[J]. 宋强,范华涛,罗升,程豪. 船舶工程. 2018(01)
[10]基于软弹流润滑模型的液压格莱圈密封性能分析[J]. 王冰清,彭旭东,孟祥铠. 摩擦学学报. 2018(01)
博士论文
[1]航空橡胶密封结构关键性能与成型工艺研究[D]. 柯玉超.清华大学 2016
[2]气缸低速爬行特性及其特征判据的研究[D]. 黄俊.南京理工大学 2006
[3]潜器外置设备液压系统的压力补偿研究[D]. 李延民.浙江大学 2005
硕士论文
[1]迷宫密封结构优化与动态流场特性的数值分析[D]. 李志宇.中国石油大学(华东) 2015
[2]伺服液压缸密封特性及摩擦力影响的仿真研究[D]. 赵子良.燕山大学 2014
[3]深海活塞式压力平衡装置密封结构的研究[D]. 张云启.合肥工业大学 2014
[4]深海活塞式压力补偿器的力学特性分析[D]. 刘振东.合肥工业大学 2013
[5]水压密封件的密封性能研究[D]. 刘晟昊.西南交通大学 2012
[6]气密采水瓶压力补偿器设计与密封性能试验研究[D]. 牛文达.浙江大学 2010
[7]液体静压式收敛间隙密封流场特性研究[D]. 戴维奇.北京化工大学 2008
[8]迷宫密封流场动力特性系数研究[D]. 曹体进.西安建筑科技大学 2004
本文编号：3008117
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
星形密封圈
方法建立星形密封圈和 O 型密封圈的计中的密封性能，并研究了流体工作压力影响星形密封圈往复密封特性的影响。圈更适宜用于动密封中。 刘宏宇[26]等建型，基于正交试验法，分析各结构参数图 1-1 星形密封圈Fig. 1-1 The star seal ring
qus/CAE 对格莱圈的密封性能进行计算分析圈最大接触应力一般均大于介质压力，满足现象，且滑动面摩擦力小，具有良好的动密二维轴对称模型，分析了滑环厚度、变形、的变形、密封面处接触应力、Von-Mises 应厚度提高了滑环抵御变形的能力，压缩量过增强，但 Von-Mises 应力增加，加重了密封了格莱圈物理模型，并搭建了往复直线动密力对最大 Von-mises 应力的影响，研究格莱圈力下的摩擦特性。宋强，范华涛[31]建立了深析模型，研究了格莱圈在不同工作压力、压应力的变化特性。王冰清，彭旭东[32]基于软的数值分析模型，揭示了密封圈在液压缸工密封表面均方根粗糙度值具有较好的密封性擦力均增加，而往复速度的增大有利于减小
【参考文献】：
期刊论文
[1]水润滑条件下直线动密封力学特性研究[J]. 杨友胜,唐顺军,司传岭. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2018(S2)
[2]基于CFD偏置迷宫密封泄漏特性研究[J]. 宋占宽,曾永忠,刘小兵,余志顺,邱胜. 机床与液压. 2018(21)
[3]热固耦合形变对BOG压缩机迷宫密封间隙的影响[J]. 汤赫男,李赫,王世杰. 润滑与密封. 2018(11)
[4]入口长度对旋转直通式迷宫气封流场及流场力的影响[J]. 王庆峰,何立东. 润滑与密封. 2018(09)
[5]氟橡胶O形圈往复运动回弹摩擦特性实验研究[J]. 朱得磊,白少先. 润滑与密封. 2018(09)
[6]偏心密封动力特性分析与新型自同心密封研究[J]. 孙丹,卢江,艾延廷,周海仑,王志. 推进技术. 2018(09)
[7]低温往复O形圈失效机制研究[J]. 桂鹏,陈轶杰,高晓东,杜甫,徐梦岩,张旭. 润滑与密封. 2018(07)
[8]非接触密封失稳振动分析与结构优化[J]. 刘蕴,董冠华,殷国富. 浙江大学学报(工学版). 2018(07)
[9]深海舷外电液舵机的密封性能分析[J]. 宋强,范华涛,罗升,程豪. 船舶工程. 2018(01)
[10]基于软弹流润滑模型的液压格莱圈密封性能分析[J]. 王冰清,彭旭东,孟祥铠. 摩擦学学报. 2018(01)
博士论文
[1]航空橡胶密封结构关键性能与成型工艺研究[D]. 柯玉超.清华大学 2016
[2]气缸低速爬行特性及其特征判据的研究[D]. 黄俊.南京理工大学 2006
[3]潜器外置设备液压系统的压力补偿研究[D]. 李延民.浙江大学 2005
硕士论文
[1]迷宫密封结构优化与动态流场特性的数值分析[D]. 李志宇.中国石油大学(华东) 2015
[2]伺服液压缸密封特性及摩擦力影响的仿真研究[D]. 赵子良.燕山大学 2014
[3]深海活塞式压力平衡装置密封结构的研究[D]. 张云启.合肥工业大学 2014
[4]深海活塞式压力补偿器的力学特性分析[D]. 刘振东.合肥工业大学 2013
[5]水压密封件的密封性能研究[D]. 刘晟昊.西南交通大学 2012
[6]气密采水瓶压力补偿器设计与密封性能试验研究[D]. 牛文达.浙江大学 2010
[7]液体静压式收敛间隙密封流场特性研究[D]. 戴维奇.北京化工大学 2008
[8]迷宫密封流场动力特性系数研究[D]. 曹体进.西安建筑科技大学 2004
本文编号：3008117
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