金属陶瓷管壳与陶瓷盖板的平行缝焊工艺应用

采用平行缝焊工艺代替钎焊工艺进行金属陶瓷管壳和陶瓷盖板的气密封装,可以避免微波功率放大器密封焊接过程中芯片贴装焊料发生二次重熔,提高电子器件可靠性。通过金属陶瓷管壳和陶瓷盖板的结构设计,实现了器件的平行缝焊密封工艺,密封样品的焊接质量优良。对采用该工艺进行密封的微波功率放大器进行可靠性试验和微波性能测试,结果表明其气密性优异、可靠性稳定、微波性能合格,可满足电子器件的高可靠性需求。

自控型粒子冲击钻井系统研制与现场试验

我国油气资源勘探开发中常规钻井技术在钻遇石英砂岩、燧石、高硅质砂岩、黄铁矿和火成岩等难钻地层时,面临“钻速慢、进尺短”的钻井瓶颈。为此,基于粒子高频冲击破岩原理,借鉴高层建筑混凝土配浆-注浆和常压混凝土储存方法,设计了双活塞换向机构、防粒子沉淀物料罐、动态回收储存装置、高效分离装置和2D/3D自动化监控系统,研制了1套自控型粒子冲击钻井系统,并在江沙X1井对其进行了现场试验。试验结果表明:该系统运行稳定可靠,粒子回收率达到98.7%,平均机械钻速15 m/h,与邻井同地层螺杆配PDC钻头钻进方式相比平均机械钻速提高1.52倍。所得结论可为深层及复杂坚硬地层钻井提速提供技术支撑。

轴用VL形组合密封件装配工艺仿真研究及验证

橡塑组合密封是由橡胶圈和塑料密封环组成,安装过程中塑料环的变形对密封性能有重要影响。以轴用VL形组合密封为例,基于三维有限元仿真模型和可视化密封装配台架针对不同流程的装配工艺开展研究。利用有限元仿真还原密封圈装配过程,搭建可视化密封件装配台架,开展密封件装配试验,验证有限元仿真装配过程的准确性;提取密封界面接触压力、接触宽度等关键参数,评判密封性能;建立密封性能与装配工艺之间的关系,优化密封件安装、矫正工艺流程,解决装配过程随机化、经验化问题。试验结果表明:常温安装时密封面接触宽度要小于加温安装;对于轴用VL形组合密封,在相同介质压力条件下接触宽度越小则密封面接触压力越大,从而密封性能越好。因此可以得出常温装配时密封性能更优。

密封沉积处理对纤维素纳米晶体薄膜光学特性的调控

纤维素纳米晶体(Cellulose nanocrystal,CNC)在特定浓度下可自组装排列,赋予体系独特的光学性能。为阐明CNC薄膜形成过程中CNC自组装行为机制,本文通过分析CNC薄膜在宏观颜色、紫外可见光谱、偏振光学、微观形貌以及晶体结构等方面的变化,探究了密封沉积时间和CNC浓度对自然蒸发干燥薄膜内部胆甾相液晶形成与排列的影响。结果表明,当密封沉积时间延长至48 h后,CNC薄膜的结构色显色范围、胆甾相结构的长程有序性均得到明显提升。随着浓度的升高,CNC颗粒间距减小,相邻颗粒间扭转角增大,螺距被压缩,从480 nm减小至344 nm。此外,密封沉积处理对高浓度CNC悬浮液形成长程有序性胆甾相结构具有明显优势。本研究结果表明,延长密封沉积时间和提高CNC浓度可以提高薄膜中长程有序性的提高,并促进胆甾相结构域的形成。这进一步完善了CNC基智能包装材料制备的科学基础,对于新型可视化食品包装和检测材料的开发具有积极作用。

套管定向钻井锁定器设计与仿真分析

套管定向钻井技术是一种新型定向钻井工艺方法,兼备套管钻井和定向钻井的优势,能够实现高效的定向钻井目标。锁定器作为套管定向钻井系统中的关键部件,其性能好坏将对钻井可靠性产生直接影响。本文设计了一种将锁定器活动机构部件全部密封的结构形式,对锁定器中的传扭和轴向限位进行承载力计算分析,采用两参数Mooney-Rivlin超弹性本构模型,对两端关键密封O形圈的装配间隙以及橡胶硬度的承受密封压力情况进行分析,研究表明,锁定器芯承受最大65011 N·m的制动扭矩时,单个传扭键承受10835 N·m的扭矩,应力为74.86 MPa,单个定位卡可承受184520 N的竖向承载力,应力为659 MPa,两者的应力均小于所使用材料的屈服强度930 MPa,锁定器的轴向承载能力和传扭性能均满足设计要求;配合间隙以及橡胶硬度均对O形圈密封性能产生影响,仿真结果表明,在所选公差配合范围内,O形圈表面接触压力均大于外界压力,能够实现有效密封,考虑到间隙越小,Mises应力和剪切应力也随之增大,过大的应力会使密封圈损坏,且不易装配,因此配合间隙选择大值;橡胶硬度越大O形圈的密封性能越好且在相同介质压力下O形圈的形变越小,通过数值模拟选择90 HA硬度的O形圈,可以满足锁定器的密封需求。

某型调心滚子轴承的密封压装装置的设计

我公司某新型密封调心滚子轴承使用原有压装工装和压装方法易产生“翻边”、压装不到位等现象,针对上述质量问题设计了新的压装装置。经验证,新工装能够保证工件压装过程质量,既提升了产品合格率又提高了生产效率。

带装配偏差下的飞机管路连接件密封性能分析

为解决飞机管路连接件在装配过程中对密封性能影响的问题,首先根据管路连接件的实际结构,建立飞机管路连接件有限元模型。根据现有轴向预紧力和拧紧力矩的转化公式对轴向预紧力和拧紧力矩进行转换,方便后续仿真分析中对管路连接件轴向预紧力的施加。随后对管路连接件进行有限元仿真分析,根据现行航标规定得出不同拧紧力矩与装配偏差对密封性的影响。结果表明:装配偏差均会对管路密封性能产生较大的影响,并且轴向偏差对管路密封性能影响最大。为减少装配偏差对管路密封性能的影响,应首先避免装配过程中产生正轴向偏差。

质子交换膜燃料电池密封结构接触特性研究

为探究质子交换膜燃料电池(PEMFC)装配过程中密封结构的Mises应力及接触压力分布,选择矩形截面密封垫圈作为研究对象,基于Abaqus软件建立PEMFC密封结构的二维有限元模型,研究在不同的压缩率、密封垫高度、流体压力以及装配误差下,密封结构的Mises应力及接触压力分布情况,并根据受力情况探讨各参数对密封结构的性能影响。研究结果表明:随着压缩率的增大,密封结构的接触压力相应增大,但是压缩率过大会造成密封材料失效;密封垫高度会影响接触压力的大小,随着高度的增加,接触压力逐渐减小;流体压力会导致密封结构受力不均匀,随流体压力增大受力一侧的密封垫圈受到更大的接触压力;装配误差会造成膜电极框架的机械变形,随着误差增大,膜电极框架的Mises应力也逐渐增大。

基于磁吸附的风管密封盖板优化设计

针对传统风管密封方式存在拆装不够便捷、密封质量不可靠、不能重复利用、用完后丢弃容易引起环境污染的问题,基于磁吸附理论,设计了两种具有磁吸式的风管密封盖板,方案一中磁铁块的长宽高为20mm×10mm×2mm,方案二则为40mm×20mm×5 mm。为验证磁吸式风管密封盖板设计方法的可行性,在SolidWorks中对风管和密封盖板进行三维建模和虚拟装配。根据风管密封盖板的三维设计方案,利用激光切割机、数控冲床、数控折弯机、焊机等设备,进行风管和密封盖板各零部件的机加工制造,最后进行风管和密封盖板的组装密封测试。结果表明:两种密封盖板虽然都能起到密封效果,但方案二中的密封盖板磁性更强,在与风管进行贴合时的吸附粘合力更大,所以密封效果更好;优化后的风管密封盖板采用磁铁吸附密封方式,其具备拆装方便、密封性强、可重复使用的特点,有效解决了传统风管密封方式存在的弊端,为传统风管密封方式的改进和优化提供了参考依据。

形状记忆合金对蒸汽发生器一次侧高水位密封组件结构及性能的优化

为替代蒸汽发生器一次侧高水位堵板装拆人工作业,利用形状记忆合金的超弹性,通过在密封组件中预埋形状记忆合金,研制了一种新型密封组件,为在核电高辐射区域应用机器人实施关键设备检修——高水位堵板装拆作业奠定了基础。与传统密封组件相比,新型蒸汽发生器高水位密封组件的结构及性能得到极大优化:省去了干密封—自密封—湿密封3道充气环密封,结构更紧凑轻便,堵板装拆机器人执行末端负载大大减轻(新型密封组件小于5 kg);预埋的形状记忆合金圈采用三道同心圆分布和二次硫化工艺,解决了金属/非金属硫化成型变形问题,回弹性好,从而满足密封组件可折叠进入,同时又可以在仅有中板支撑时稳定、准确地落座在主管道法兰环座上。

动力电池包装配式密封条的设计概况

以装配式密封条为例,介绍动力电池包密封条的设计要素,包括开发体系和分类、断面设计、性能要求、材料选择、定位精度和尺寸公差。密封条的上、下表面接触压力大于0.01 MPa,密封条即实现安全密封,密封等级达到IPX7。密封条橡胶材料的主体材料选用三元乙丙橡胶最佳,密封条的尺寸公差采用M1等级,定位采用分区定位法。

考虑装配偏差的质子交换膜燃料电池密封结构失效数值研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的密封结构组件在装配过程中不可避免地存在错位偏差,影响电堆的性能和安全性。为研究装配过程中密封构件几何结构和材料参数对密封结构失效的影响,建立PEMFC装配过程中的密封结构数值模型,采用滑移距离和滑移角为评判密封结构失效指标,讨论垫片的硬度、尺寸和膜电极(MEA)框架厚度、材料弹性模量对密封结构失效的影响。结果表明:滑移距离和滑移角随着垫片硬度、垫片厚度的增大而增大,随着垫片宽度、MEA框架厚度和材料弹性模量的增大均减小,这表明密封构件的几何参数和材料参数对密封结构的稳定性具有重大影响;选择硬度和厚度较小、宽度较大的密封垫片,较厚和弹性模量较大的MEA框架可以降低错位偏差对密封结构的影响,扩大结构容许的装配误差范围。研究结果有利于对密封结构失效的理解,也可用于指导PEMFC装配工艺的设计。

某U型盾构装配式预制综合管廊研究及设计

本文针对雄安新区某整节段预制拼装综合管廊U型盾构施工进行相关设计计算。通过试验确定垫层及侧缝回填材料配比。侧缝回填采用拌制速凝液态土,可实现快速回填,在保证已安装管节边坡稳定的同时具备一定的阻水效果。U盾总推力确定是保证工程顺利实施的关键,本文充分考虑土层的弹塑性材料特性,分析计算欠挖土体破裂滑动面,采用有限元方法对U型盾构机底部欠挖土体切削反力进行了数值模拟分析,对土体能够提供的总推力作准确计算。相关内容可为同类工程提供参考。

刮板输送机链轮组件密封失效形式及原因分析

针对某煤炭企业链轮组件浮动油封经常出现故障的问题,分析了浮动油封结构及工作机理,得出O形圈是链轮组件经常出现故障的主要部件,磨损域烧伤、润滑外泄、老化错位是其主要实失效形式,进一步分析得出O形圈出现故障的主要因素是安装预紧力设置和煤尘侵入。借助ANSYS Workbench有限元仿真分析软件完成了浮动油封的微观分析,结果表明,预紧状态与O形圈所受应力和变形有直接关系,预紧力越大,O形圈预应力越大,会加剧O形圈的弹性变形及磨损;预紧力过小,就会出现润滑外泄,与实际工作情况吻合。

基于尺寸分析的垫片面压仿真研究

以某发动机后取力盖板的无石棉垫片密封结构为研究对象,采用尺寸分析和有限元相结合的方法对结构底座进行面压仿真计算。基于蒙特卡洛法的VSA软件对密封结构进行装配建模,对密封尺寸进行公差仿真计算,得到基于虚拟装配的理论密封尺寸的极值,对原理论密封尺寸相关零件重构得到极小尺寸模型,同时基于Simlab和Abaqus软件进行网格划分和后处理计算,分析相同螺栓预紧力情况下,底座理论模型和极小模型的面压差异,以此对后取力盖板结构进行优化。

VCM装车鹤管密封连接结构改造

传统的VCM装车鹤管密封连接结构缺少缓冲组件,长期使用会损坏其密封性能。通过对密封结构的改造,解决了折叠管反复折叠和延伸对密封连接位置的冲击问题,提高了折叠管的使用寿命,避免了泄漏。

基于尾轴密封的尾轴传动模型构建及其摸底验证分析

密封组件在防止海水进入轴承腔内方面起着关键作用。由于这些组件常在多变的深海环境中工作,它们需应对不断变化的压力、摩擦及海水的腐蚀性和不良润滑性。基于此,研究提出了基于尾轴密封的尾轴传动模型。该模型设计了两种尾轴动密封装置方案,即减压补偿式密封和经表面优化的机械密封,并通过有限元分析与优化算法进行性能评估。结果显示,减压补偿式密封能有效地降低工作压力约10%,进而延长密封圈使用寿命;经表面优化的机械密封方案中,当面积率为20%和深径比约为0.03时,油膜压力达到最大值。综合考虑,两种密封方案都能显著提升尾轴密封装置在多变环境下的性能和可靠性。该研究为在深海探测等领域中的密封系统设计提供了有益的参考,具有显著的应用前景。

密封阀轴端密封结构分析

重点介绍了两种密封阀轴端密封组件的结构,并详细分析了各自的优劣势,从而为密封阀轴端密封结构的设计提供理论参考。

盾构隧道快速应急处置的装配式钢板箱方案研究

随着城市轨道交通建设的快速发展,盾构隧道建设的安全问题受到广泛关注,尤其是涌水事故的频繁发生,导致财产和生命安全损失。为了应对复杂的地质水文条件和周边环境,提出了一种基于平战结合的暗挖隧道装配式安防关键技术。通过现场安装装配式钢构件,形成封闭的回灌水土空间,旨在快速封堵暗挖隧道涌水、涌砂和盾构隧道进洞接收。以南京地铁11号线行知路站接收井为研究对象,进行装配式钢板箱结构设计,并通过理论计算和数值模拟等综合研究手段,验证了装配式钢板箱在水中进洞及抢险工况下应用的可行性和安全性。

基于ABAQUS装配顺序对航空液压产品密封质量的数值分析

为找到国产飞机液压驱动装置在性能试验时发生漏油故障的原因,对密封失效部位的零件进行拆卸、检测、分析,发现拧紧螺栓处有严重划痕,之后应用ABAQUS有限元分析软件模拟手动拧紧螺钉后螺钉发生应力松弛造成的位移,发现应力松弛产生位移会直接导致负载管接孔与阀芯安装后出现偏心现象,间接造成划痕和密封圈失效的问题。最终优化了国产飞机液压驱动装置及类似结构产品的装配工艺方法。