干气密封装置动态辅助密封圈性能研究

发布时间：2020-05-24 05:33

【摘要】： 干气密封装置中常用的辅助密封圈分为挤压型弹性体密封(如O形圈、矩形圈等)和唇型弹性体密封(如V形圈)。在工作中沿轴(轴套)滑移的密封圈称为动态辅助密封圈。本文利用有限元法和MSC.Marc软件建立了动态辅助密封圈的模型，对其性能进行了研究，主要工作如下： 1、应用MSC.Marc软件建立了动态辅助密封圈的有限元模型，利用其程序内核编制了参数化程序，可以实现相同结构，不同尺寸，不同工况下的密封圈的等效柯西应力，接触应力及摩擦应力的数值计算；分析了不同初始压缩率对橡胶O形密封圈性能的影响；讨论了不同摩擦系数下密封圈性能差异；对不同种类橡胶的密封圈的力学性能进行了对比；研究了橡胶O形圈发生剪切破坏的极限工作条件；对国内外的沟槽间隙推荐尺寸进行了对比研究；计算了有挡圈存在情况下密封圈的变形和应力分布状况，并对单侧挡圈和双侧挡圈进行了对比分析。 2、实验研究了橡胶材料密封圈的永久变形和应力松弛现象，探讨了密封圈的失效原因。 3、经计算得到了聚四氟乙烯材料V形圈和螺旋弹簧U形密封圈的等效柯西应力和摩擦应力分布；对单层和多层V形密封圈的性能进行了对比研究；讨论了螺旋弹簧聚四氟乙烯密封圈的密封强化效果。 4、通过几何关系的转化，分析出了主密封端面与主轴(轴套)存在微小夹角情况下，，辅助密封圈的轴向运动规律，推导出了其微动方程及轴向阻尼系数。
【图文】：

无穿透接触约束FigZ一1Non一Penetratecondition

统矩阵的带宽，对于现有计算机的计算速度能够较好的解决这一问题，考虑到密封问题的实际工作情况及计算精度的要求，本文最终选择了直接约束法。Mare软件的接触算法流程如图2一2所示:撮撮入 入改改变 变 墓墓炙魁 魁 约约策 策 炙炙绪只少二香香 翠翠，七长 长 梦梦 梦 乡 乡声琢毛毛 图2一ZMarC算法流程FigZ· 2CaleulationProeessofMare2.1.3摩擦力的计算和其它大多数固体的摩擦特性相比，橡胶的摩擦特性非常特殊，因为橡胶是低弹性模量的超弹体，在很宽频域范围内均具有很高的内摩擦，这使得真实接触面积与等效柯西应力之间的关系呈非线性，并且通常条件下的摩擦阻力主要起因于橡胶内摩擦而非摩擦界而上的能量损耗137】。传统的O形密封圈的平均运动摩擦力乓按照卜式计算121:F，一2“fDI(，月，。(2一2)
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH136

【引证文献】

相关博士学位论文 前1条

1 张萌;自动控向垂钻系统小型化设计的关键技术研究[D];中国地质大学;2010年

相关硕士学位论文 前2条

1 邹波;深海电机旋转轴密封性能研究[D];西南交通大学;2008年

2 秦严严;管道接口橡胶密封圈力学性能研究及应用[D];河南工业大学;2011年

本文编号：2678529