提高超高压卸压阀寿命的研究

发布时间：2023-02-19 15:40

　　超高压技术是指利用大于100MPa 的压力处理材料,使其达到人们所需要的目的的一门新技术。目前该技术已广泛应用于超硬材料制造、化学工业、石油化工、加工技术、等静压处理、超高静压挤压、粉末冶金、金属成形以及地球物理、地质力学研究等领域。超高压卸压阀在系统中的作用是控制卸压,是超高压系统少有的几个活动最频繁的部件之一,不仅要求运动灵活、密封性好,而且要求耐高压、耐热、耐冲击、耐磨损等。其性能直接影响系统工作的可靠性、安全性、工作效率和使用寿命。国内现有超高压卸压阀的寿命很短,300MPa 以上工作的卸压阀寿命长的有十余次,短的仅2 到3 次,甚至有的只能用一次。目前卸压阀成了严重阻碍我国超高压行业发展的“瓶颈”问题。 本研究从调查现有超高压设备的卸压阀使用状况和破坏现状入手,总结了超高压卸压阀的主要失效形式:阀芯的变形、断裂、碎裂、密封面出现沟槽、凹坑,密封环及其附近烧伤,并分析了主要失效机理及其影响超高压卸压阀寿命的因素。　 根据影响程度、卸压阀的性价比及现有实验条件等,通过实验着重研究了影响超高压卸压阀寿命的四个因素:材料种类、硬度、密封面粗糙度、冲蚀角。实验结果表明:材料的种类对阀芯...

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 文献综述
    1.1 超高压及超高压技术的发展及应用
        1.1.1 超高压概念
        1.1.2 超高压技术的发展
        1.1.3 超高压技术的应用
            1.1.3.1 化学工业与超硬材料制造
            1.1.3.2 超高压食品加工
            1.1.3.3 超高压水射流技术的应用
    1.2 食品超高压装置的发展现状及存在的问题
        1.2.1 食品超高压装置的国内外现状
        1.2.2 超高压设备发展中存在的问题
    1.3 本课题研究的目的及意义
    1.4 本课题研究的技术路线
第二章 超高压卸压阀使用状况调查及失效机理分析
    2.1 超高压卸压针阀的使用
    2.2 超高压卸压阀的结构及工作环境
        2.2.1 超高压卸压阀的结构
        2.2.2 超高压卸压阀的工作环境
    2.3 超高压卸压阀的失效形式
    2.4 卸压阀阀芯的失效形式分析
        2.4.1 卸压阀阀芯断裂和碎裂的原因
        2.4.2 阀芯密封面出现沟痕和凹坑的原因
            2.4.2.1 气蚀磨损
            2.4.2.2 冲蚀磨损
            2.4.2.3 高温磨损
    2.5 提高超高压卸压阀寿命的措施
        2.5.1 影响超高压卸压阀寿命的因素
        2.5.2 提高超高压卸压阀寿命的措施
            2.5.2.1 提高材料的性能
            2.5.2.2 采用新材料
            2.5.2.3 采用新的结构形式
            2.5.2.4 改善工作环境
第三章 超高压卸压阀阀芯寿命实验
    3.1 实验研究因素的选择
    3.2 影响超高压卸压针阀寿命因素水平的选择
        3.2.1 材料的选择
        3.2.2 密封锥面的粗糙度
        3.2.3 密封锥面的锥度
        3.2.4 材料的硬度
    3.3 阀芯的加工
        3.3.1 阀芯的结构
        3.3.2 加工工序
    3.4 实验
        3.4.1 阀芯寿命与其制造材料的关系
            3.4.1.1 实验条件
            3.4.1.2 实验过程
            3.4.1.3 实验数据与分析
        3.4.2 阀芯寿命与材料硬度的关系
            3.4.2.1 实验条件
            3.4.2.2 实验过程
            3.4.2.3 实验数据与分析
        3.4.3 阀芯寿命与密封面粗糙度的关系
            3.4.3.1 实验条件
            3.4.3.2 实验过程
            3.4.3.3 实验数据与分析
        3.4.4 阀芯寿命与密封面锥度的关系
            3.4.4.1 实验条件
            3.4.4.2 实验过程
            3.4.4.3 实验数据与分析
    3.5 结论
第四章 用正交试验法优选阀芯的各种参数
    4.1 试验步骤
    4.2 试验数据分析
    4.3 试验验证
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3746491