本文關(guān)鍵詞：軟密封截止閥密封性能及密封力計(jì)算方法的研究

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【摘要】：軟密封截止閥因其較好的密封性能,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化工、航天等方面。一旦軟密封截止閥自身密封出現(xiàn)問(wèn)題,不但造成能源及生產(chǎn)原料的浪費(fèi)而且對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生不利影響,更對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生威脅。在目前的軟密封截止閥密封性能研究中,對(duì)密封力的設(shè)計(jì)還是停留在具有較大設(shè)計(jì)裕量的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)公式上,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的材料系數(shù)無(wú)法滿足不斷改進(jìn)的密封墊新材料；也沒(méi)有涉及到介質(zhì)性質(zhì)對(duì)密封力的影響,并且無(wú)法對(duì)泄漏率進(jìn)行定量計(jì)算,不符合航空航天所提出的輕質(zhì)、有效原則。針對(duì)計(jì)算具有不同泄漏要求的軟密封截止閥的密封力問(wèn)題,本文借鑒了緊密性分析方法,展開(kāi)了全面的研究和分析,提出一種基于泄漏率的軟密封截止閥密封力計(jì)算方法。利用ABAQUS軟件建立了軟密封截止閥的密封副有限元計(jì)算模型,得到了閥瓣密封墊接觸應(yīng)力及變形的特性參數(shù),分析了介質(zhì)壓力、密封力以及接觸寬度對(duì)其特性參數(shù)的影響規(guī)律。分析結(jié)果表明,閥瓣密封墊接觸面應(yīng)力和變形峰值位置分別出現(xiàn)在閥座閥口接觸的內(nèi)外邊緣區(qū)域,并且閥口內(nèi)側(cè)的閥瓣密封墊接觸應(yīng)力大于閥口外側(cè)；密封墊的接觸應(yīng)力及變形隨接觸寬度的增大而減小。采用截止閥密封試驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)聚全氟乙丙烯(F46)平面型軟密封截止閥密封性能進(jìn)行試驗(yàn)。測(cè)量了軟密封截止閥在介質(zhì)壓力1.0-25.0MPa下不同泄漏率時(shí)所需的密封力。研究了軟密封截止閥啟閉過(guò)程、密封副有效接觸寬度對(duì)其密封性能的影響規(guī)律,軟密封截止閥在達(dá)到設(shè)定泄漏等級(jí)時(shí)其密封力與介質(zhì)壓力成線性正相關(guān)。在相同的密封力下其開(kāi)啟過(guò)程的泄漏率小于關(guān)閉過(guò)程。密封副的泄漏率隨著接觸寬度的增加而減小。針對(duì)合成樹(shù)脂質(zhì)類(lèi)材料軟密封截止閥閥瓣密封墊,基于其泄漏率的計(jì)算公式,提出了一種軟密封截止閥密封力計(jì)算方法。利用軟密封截止閥密封性能試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用指數(shù)曲線模型,對(duì)公式各系數(shù)進(jìn)行回歸。對(duì)公式的準(zhǔn)確性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,將公式計(jì)算值、試驗(yàn)值和PVRC計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析,證明計(jì)算公式的精確性。本文通過(guò)對(duì)軟密封截止閥密封性能的研究,將軟密封截止閥密封力與密封副的泄漏率相關(guān)聯(lián),為指導(dǎo)軟密封截止閥密封力驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH134

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1152585