“封-开-封”型密封取样装置及试验

煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害防治和瓦斯资源开发利用的重要参数。针对井下直接法测定瓦斯含量存在的混样严重、损失瓦斯量大等问题,研制了一种新型“封-开-封”型密封取样装置,取样前、取样时和取样后装置前端分别处于密闭、打开和密封状态,密封后取样筒耐压不低于1MPa。现场试验表明,密封取样装置能够取到碎屑状煤样,最大取样深度70m。与传统钻屑取样相比,密封取样瓦斯含量测值高,损失瓦斯量占比小、实测瓦斯解吸量大,瓦斯含量测定准确性更高。密封取样装置为瓦斯含量直接测定实现深孔定点取样、减少取样过程暴露时间提供了一种新思路。

釜用唇形密封圈密封性能与开启特性研究

通过建立唇形密封圈数值分析模型,探究开启式唇形密封静态密封性能和动态开启特性,并通过试验进行验证。结果表明:介质压力对反向开启压力的影响最明显,介质压力每升高0.01 MPa,反向开启压力随之升高0.01 MPa;结构参数对反向开启压力的影响不明显,改变唇口的结构参数可以提高静态接触时的密封性能。通过试验模拟密封实际工况,准确测量出唇口反向开启压力,试验值与计算值平均误差约为10%。

蒸烤箱门密封系统的研究与应用

蒸烤箱漏气漏水问题是行业的核心难点之一,门密封系统可靠性是产品质量的重要指标。本文从方案设计确认,然后进行实际测试验证,反复分析、验证及改善,解决测试出现各种异常。各问题都是环环相扣。门的密封性能主要与门的结构、门玻璃的平整度、腔体前板铆接高度、密封圈的设计过盈量、密封圈的硬度、密封圈老化变形量、密封圈的尺寸控制、腔体气压的大小等相关。解决门漏气漏水问题是一个系统工程,各模块均需要有合理有效的方案去控制。通过控制门玻璃平整度,使用检具通止规检验前板密封槽尺寸,控制腔体铆接高度在公差范围内。根据实际情况对密封圈进行设计补尝,适当增加密封圈密封边厚度,选择合适的密封圈硬度值,配制合理开门力,使用工装检查并控制密封圈批量尺寸稳定性。最终,解决蒸烤箱漏气漏水的重要技术难题。

某型炮射弹发动机金属W环开口方向对密封性能影响的仿真与试验研究

为研究某型炮射弹发动机金属W环开口方向对密封性能的影响,基于ABAQUS软件建立发动机金属W环有限元模型,仿真分析得出该型金属密封环泄漏量数值计算公式,通过该型发动机密封环综合工况试验台进行密封性能试验,仿真与试验结果表明:内开口W环单位长度泄漏量比外开口W环偏小,外开口金属W环轴向压缩量需要比内开环更大才能形成有效密封,即在相同工况下内开口W环密封性能优于外开口W环。最后对两种开口方向的金属W环的建模仿真结果和制造工艺进行分析,得出引起内、外开口金属W环密封性能差异的主要原因。研究内容与结论对某型发动机密封方案设计及W形金属密封环的设计制造具有很好的现实意义和应用价值,对于推动火炮发射火箭弹的研究具有重要的工程研究价值。

碳化炉气封开口调节装置的研制

碳化炉气封装置采用非接触式迷宫气封结构,使密封氮气在膨胀室膨胀产生压降,使气封内部压力处于较为稳定的动态平衡,以达到防止炉外空气渗入炉内和炉内废气渗到炉外的目的。气封端部开口大小配合不同的氮气使用量可以使气封内部达到相同的正压,使气封达到相同的密封效果,为了节省氮气使用量,同时方便操作,设计了新型开口调节装置。该调节装置通过密封垫片安装在气封壳上,通过升降机带动连接板上下移动,由标尺确定开口距离大小。导向座、导向杆构成导向机构,在连接板上下移动时可防止其倾斜导致左右开口不一致。盖板、限位板及连接板之间使用镍丝增强石墨盘根作为密封件,提高了密封件使用寿命。导向块使用等静压石墨制作,可防止碳丝接触导向块时起毛,同时使导向块上下距离调节到最小,使氮气使用量最小。此装置结构新颖,减轻了工人劳动强度,提高了调整效率,为生产线提速增产提供了方便。

隐极同步电机转子槽口绝缘固定工艺研究

隐极同步电机转速较高,在起动和运行过程中,由于较高的起动电流和谐波磁通的影响,容易使转子槽口局部过热,影响电机安全运行。为保证转子的可靠性,隐极电动机转子采用机械性能和电性能都比较高的NMN复合纸作为槽绝缘,但NMN相对较硬,这就对槽口绝缘的固定提出了较高的要求,如果固定不好,电机在运行时就会有较大的噪声,进而影响电机的性能。为此电机转子槽口处槽衬、槽楔绑扎固定处不允许出现打结现象,且材料应具有较高的机电性能,使选用的绝缘材料材质较硬,不易粘接。为保证转子槽口处绝缘材料粘接强度、无打结工艺以及浸渍漆的相容性等技术要求,对槽口的封头工艺进行研究,为高压电机转子槽口封头工艺提供了参考。

激光加工多孔端面气体密封的临界静压开启特性

研究激光加工多孔端面干式气体密封的临界静压开启特性。建立控制端面气膜压力的Reynolds方程;在静压开启条件下,分析机械密封端面从接触到非接触的临界开启密封性能,研究周向开孔比、径向开孔比、深径比、面积密度等微孔几何参数对临界开启力以及气膜刚度的影响规律。结果表明:面积密度在0.5～0.6内取值,深径比在0.004～0.006范围内取值,周向开孔比和径向开孔比均取0.7时,密封可获得最佳静压临界开启特性。

排放载荷分析方法合理性论证及关键影响因素研究

在自主化三代核电厂的设计中,为了满足超压保护功能,一般会使用较为先进的先导式安全阀。先导式安全阀较以前M310电厂的阀门,具有开启时间更短等特点。三代核电厂的稳压器安全阀如果在某些情况下开启,其上游水封将会对下游排放管道造成非常大的冲击力。因此,排放载荷分析是先进的三代电厂的稳压器排放管线设计中的一个关键性技术,只有掌握了排放载荷分析方法,才能为应力计算提供可靠参考,进而对管线设计、管道支撑布置的合理性进行论证。使用RELAP5程序进行热工水力计算,对输出信息进行合理的处理可获得载荷计算结果。本文将对该分析方法的合理性进行验证,并且在此基础上,选取对载荷影响非常关键的因素,包括:阀门开启时间、水封温度、水封体积等进行研究,为载荷优化提供合理性建议。

卡箍快开卧式深海模拟舱的径向密封结构及其密封可靠性评价

针对卡箍快开盖结构的卧式深海模拟舱在深海高背压环境下存在密封可靠性不足问题,提出了一种深海模拟舱O形圈径向密封结构,建立了该结构的非线性有限元模型.通过O形圈的密封面接触应力与内部Von Mises应力评价该结构的密封可靠性,讨论了舱内介质压力、O形圈预压缩率、槽口倒圆、配合间隙对深海模拟舱密封性能的影响.仿真结果表明:加压过程中接触应力峰区位置显著改变,舱内水压由0 MPa加至25 MPa时,橡胶圈形状及Von Mises应力分布急剧变化,由25 MPa加至45 MPa时,橡胶圈形状及Von Mises应力峰区位置基本不变,该结构能够实现45 MPa压力下的有效密封.预压缩率的增加会显著增加主接触面密封带宽度,增大槽口倒圆有助于降低Von Mises应力,Von Mises应力峰值随配合间隙的增加先增大后减小,增大配合间隙有助于提高密封带宽度.试验结果证明:当O形圈的预压缩率为10%、槽口倒圆为0.4 mm、配合间隙为0.7 mm时,利用该密封结构所研制的深海高压舱在40、45、50 MPa水压时均能保证有效密封.

高速气膜镶装式浮环密封的开启特性

针对应用于航空发动机的高速气膜镶装式浮环密封,探究密封在不同结构参数、启动方式、材料结合等多因素下的开启性能。建立镶装环-石墨环-跑道的固体域模型和气膜流体域模型,得到了工作气膜厚度、气膜流场压力分布;计算密封受力,得到了密封上浮力、闭合力和开启转速等密封开启性能参数。分析镶装环与石墨环的厚度比和宽度比、镶装环-石墨环配对材料、镶装环-跑道配对材料等因素对密封开启转速的影响。搭建浮环密封试验台和浮环位移监测系统,通过试验验证了数值模拟结果。研究结果表明:浮环的镶装结构能有效改善升温时石墨环与跑道间隙减小而导致密封失效的问题;镶装环材料是影响密封开启性能的敏感参数,密封开启性能随材料线膨胀系数的升高而快速降低;镶装环与跑道的材料配对情况是影响密封开启性能的重要因素,镶装环与跑道材料相同时,石墨环与跑道处于“恒间隙”状态,在复杂温度工况下密封的开启性能更加稳定;不同的工作机组启动方式对密封开启性能影响较大,发动机采用将转速增加至工况转速再增压的启动方式时密封开启性能最好;浮环密封在高转速、高压力工况下因转速、压力变化产生的密封扰动值更大,浮环密封应避免在较高压力和转速下长时间调节工况参数。研究结果为航空发动机镶装式浮环密封的结构设计、材料选用、系统设计的研究提供了参考。

二氧化碳驱油及封存过程中的地质安全界限体系

针对CO_2驱油及封存过程中的地质安全问题,利用油气封盖理论和油藏工程理论,研究了油藏条件下CO_2驱油及封存的定量地质安全界限体系。研究结果表明:CO_2驱油及封存过程可划分为CO_2注入驱油阶段、CO_2注入封存阶段和CO_2静态封存阶段;CO_2在油藏条件下存在扩散泄漏、低速渗流泄漏和高速渗流泄漏3种泄漏机理;CO_2的地质安全性主要受盖层岩封堵压力、断层岩封堵压力、断层重开启压力、断层岩破裂压力及盖层破裂压力等的控制。研究成果对CO_2驱油及封存项目的选址及风险分析有重要意义。

超临界流体染色釜高压快开密封结构设计

超临界流体染色具有高压和间歇操作的特点,染色主要设备染色釜应具有快开和密封的结构形式,以解决染色过程中频繁启闭端盖后仍能实现密封,提高染色效率。超临界流体萃取釜的操作环境与超临界流体染色相似,通过对成熟应用的超临界萃取釜快开密封结构的改进实现染色釜操作的快开和可靠密封。在筒体阶梯结构上采用改性的C形密封圈和O形密封圈两道密封,利用釜内高压的特点,实现可靠的高压自紧密封效果。改进的卡箍连接结构有连锁保护功能,在端盖达到预定位置时关闭升压,在筒体内部压力完全释放后开启端盖。多次试验表明,这种快开密封结构具有密封圈拆装方便,开合容易,密封安全可靠的特点。

边界问题及其对真空预压的影响

给出了真空预压区四周开敞式与封闭式边界定义、两者的不同,分析了开敞式边界加固效果优于封闭式边界的原因并以三个实例说明之,给出如何将封闭式转化为开敞式的方法;柔性与刚性密封膜同样可构成开敞式与封闭式边界,讨论了此时两种边界下差别;给出了密封墙和支挡墙的定义、功能、应用范围;讨论了水泥搅拌与旋喷桩单体墙与格栅墙的定义、功能、应用范围,前者只能作为密封墙,后者既可作密封墙也可作支挡墙。

从“力”“九”对比看汉字书法的封口造型和敞口造型——“万”类半封口倾斜长方形造型

在汉字书法中,“万”“方”类的字为什么经常错误地先写撇?为什么把笔顺写反了?这样写为什么就不好看?我们从跟结构和笔顺类似的“力”字找到了原因,因为它们都是类似“口”等字的封口造型结构,“力”最后的撇和“口”“日”等字最后的横,都是用单纯笔画来封口。然而字形相似的“九”“几”等字为什么要先写撇?因为它们类似“八”“川”,不需要封口,就按照常规的从左到右的顺序写。

清代封印制度考述

封印,指官府封闭印信,停办公事。清代,封印期延长至一月,封开印日期由不固定到相对固定,封印与封宝同时进行,封开印仪式规范化,与封印相关的行政规定也不断完善。封印制度的完善,体现了清廷对官印的高度重视。

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。

盾构机主驱动密封结构优化研究

盾构机主驱动密封系统是盾构机的关键系统之一,主驱动密封圈性能直接影响盾构机的性能。对影响盾构机主驱动密封性能的唇形密封圈主要结构参数建立正交试验方案,利用有限元分析软件ABAQUS建立盾构机主驱动密封圈工作过程中开启压力差及接触宽度的计算方法,并按照正交试验方案对开启压力差及接触宽度进行仿真计算,然后对计算结果进行方差分析。分析结果表明:唇形密封圈的唇高度和唇厚度对开启压力差有显著影响,唇曲度和唇高度对接触宽度有显著影响。根据密封要求与分析结果,选取唇曲度为17 mm,唇高度为22.35 mm,压缩量为7.1 mm,唇厚度为5 mm的密封圈结构为最适结构,结构优化后开启压力差降低33%,接触宽度降低23%。

开口缸气动弹射装置密封性能仿真分析与试验研究

选择VL型密封圈用于弹射活塞的动密封,在ABAQUS软件中采用流体压力渗透载荷的加载方法模拟高压气体对VL型密封圈的作用,重点研究密封性能指标接触应力、唇口接触处动压润滑油膜厚度以及摩擦力在相应工况下的变化规律,为VL型密封圈用于弹射装置活塞的密封提供理论依据。搭建开口缸高压气动弹射装置密封性能试验系统,对VL型密封圈的密封效果分别进行静态密封性能和弹射动态密封性能试验验证。

基于ANSYS Workbench的新型浮动式无骨架鞍形橡胶密封圈的有限元分析

针对天然气输送管线过滤器锁环式快开盲板密封应用,提出一种新型浮动式无骨架鞍形橡胶密封圈。采用ANSYS Workbench有限元分析软件进行参数化仿真分析,得到橡胶密封圈应力分布、变形情况和密封接触处压力分布,并重点分析了装配间隙处局部橡胶挤出状态。结果表明改进后密封圈的密封性能良好,橡胶变形及局部挤出现象得以改善。该型密封圈与原金属弹簧嵌入式鞍形密封圈相比,具有结构简单、制造经济、使用寿命长等特点。

基于定向微纹理效应的梯形槽干气密封性能分析

为解决传统双向旋转型干气密封较单向旋转型开启性能下降、密封效果减弱的问题,基于气体微尺度流动原理,提出一种具有定向微纹理槽底的梯形槽干气密封结构;利用数值方法对比研究不同方向微纹理及无微纹理结构的性能,证实定向微纹理设计的可行性,并确定V形为纹理最佳方向;系统分析工况参数和几何参数对V形纹理干气密封性能的影响,获得各参数的影响规律及优势区间。研究结果表明:V形纹理的开启性能最好,然后依次为无纹理、周向纹理、径向纹理、梯形纹理,且转速越大,5种结构开启性能差异越显著;高转速时泵送效应较强,具有节流抑漏效果;微纹理密度对密封性能影响微小,深度达到1~2μm即可获得优异的密封性能;小膜厚时微纹理影响显著,对应最优槽深较小。研究结果为双向旋转型梯形槽干气密封性能的提升和槽区激光加工扫描方向的选取提供新的思路理论依据。