应力松弛对球头密封结构漏率影响的分析

在球头密封结构检漏过程中,漏率会随时间的变化而逐渐增大。文章为合理解释这一现象,首先给出了一个计算球头密封结构漏率的理论公式;其次,结合应力松弛模型给出了球头密封结构的漏率随时间的关系曲线。结果表明:初期,漏率随时间增长较快,随后增长越来越慢,最终趋于稳定。这一结论与实际检漏过程中的现象是一致的。

24°球形管路接头低温密封性能研究

对24°球形密封管接头进行了计算分析,从理论与试验上分析24°球形管路接头的密封性能。首先利用界面渗透原理和A. Roth假设对界面微漏孔泄漏原因和理论模型进行了研究;其次利用双线性等向强化本构模型对球头密封面的弹塑性变形过程进行有限元分析;最后利用密封面微漏孔泄漏模型对常温和液氮环境下的球头密封特性进行了分析。研究结果表明:(1)24°球接头第一道密封面平均宽度0.296 mm,第二道密封面宽度0.389 mm;(2)24°球头密封面最大比压在573 MPa左右,第一道密封面平均比压381 MPa,第二道密封面平均比压290 MPa;(3)24°球头密封接头液氮环境下的理论泄漏率为4.0×10^(-6)Pa·s,与平均试验泄漏率5.1×10^(-)6Pa·s相比,误差为22%。

考虑应力松弛效应的球头-锥面密封性能分析

建立了考虑应力松弛效应的球头-锥面密封有限元模型,并采用这一模型获得螺母残余预紧应力及球头-锥面间接触应力随蠕变时间的变化规律.在此基础上,依据Roth提出的泄漏模型推导出考虑应力松弛效应下球头-锥面密封泄漏率的计算公式,并采用这一公式获得不同工况参数下考虑应力-松弛效应的球头-锥面密封泄漏率随蠕变时间的变化规律.本文在球头-锥面密封性能分析中实现了应力松弛效应影响的嵌入,这一研究不仅有助于球头-锥面密封性能分析技术在其工程分析设计中的实用化,也在一定程度上对球头-锥面密封性能研究理论体系和方法有所完善.

导管连接件球头-锥面结构密封性能研究

根据某运载火箭姿控发动机中常用的导管连接形式,以60°球头-锥面密封结构为研究对象,通过有限元方法研究密封面上的接触应力和接触宽度随拧紧力矩的变化规律,并结合金属应力松弛的模型,分析球面密封结构的漏率。结果表明:相对较大的拧紧力矩可使球头-锥面获取较大密封面宽度和平均接触应力,增强密封效果,但考虑到应力松弛的影响,拧紧力矩不应过大;导管连接件装配时,要保证球头和锥面的轴向对中,使密封面接触应力合理分布;球头和锥面的表面粗糙度影响装配的拧紧力矩和最终的漏率大小,要保证接触面的加工质量。

密封球头胀形工艺及模具设计

通过对密封球头的材料及零件进行工艺分析,确定了该零件成形的工艺方案,设计了相应的胀形模具,经过试验,满足了该零件批量生产的技术、质量要求,为类似形状产品在今后的开发生产提供了有力的借鉴和参考.

一种多用真空吸具的设计

本文介绍了普通真空吸具的结构组成,针对使用同一个吸具吸取不同曲率半径外球面工件的设计需求,分析了实现途径,设计了一种采用球头密封结构的可摆动型真空吸盘。在此基础上,对普通真空吸具进行了改进设计,介绍了多用真空吸具的结构组成、工作原理,并介绍了真空吸取力的计算方法,以及关键参数的选用建议。

一种多用真空吸具的设计

介绍了普通真空吸具的结构组成,针对使用同一个吸具吸取不同曲率半径外球面工件的设计需求,提出了实现途径,设计了一种采用球头密封结构的可摆动型真空吸盘。在此基础上,对普通真空吸具进行了改进设计,介绍了多用真空吸具的结构组成、工作原理,并介绍了真空吸取力的计算方法,以及关键参数的选用建议。

海上热采常开式高温排气阀研制与试验

针对海上热采用排气阀在高温高压下存在液控管线损坏导致无法正常开启关闭的问题,设计了常开式高温排气阀。常开式高温排气阀采用全金属密封,保证在常温到350℃高低温交变工况下密封可靠性,并通过高低温室内试验进行验证;通过常压开启、加压关闭的方式避免井下工具和管线长期高温承压,提高了排气阀启闭的可靠性;对开启和关闭2个状态下的阀体进行了受力分析,利用Hertz接触理论建立了阀体-下接头的球头-锥面接触力学理论模型,通过对球面半径、锥面锥角和液控端压力敏感性分析,优化了地面关闭压力和密封压力等工作性能参数,保证在应急状态下关闭的可靠性。通过理论模型优化设计,球面半径8.2 mm、锥面锥角4.6°时具备最佳的密封性能,并得到了不同环空压力下的关闭压力图版;常开式高温排气阀经过高低温试验,表明常开式高温排气阀开启关闭动作灵活可靠,在60~350℃下都具有可靠的密封性能,能够满足海上热采井长期注汽-采油需要。常开式高温排气阀适合海上热采井常开高低温交变工况下长期使用,建议在海上3轮次吞吐井及驱替井推广应用。

真空应用电火花点火的氢氧发动机设计与试验

为研究某大推力氢氧发动机真空羽流效应,设计采用火炬点火方式的60N缩比氢氧发动机.通过球头密封声速喷嘴组件控制流量,使真空下每个声速喷嘴组件减少3个密封面.进行真空点火方案设计,从理论上证明电火花点火的可行性.设计试验系统并进行地面及真空环境下的热试车,试车结果表明:燃烧室压力达到额定压力为0.6MPa时,发动机热防护结构良好,试验系统设计合理,真空电火花点火方案可行,为进行真空羽流效应研究奠定基础.