高壓密封旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)在很多領(lǐng)域有很大的使用價值,其可以使操作人員處于人體舒適的空間中去探索許多充滿危險介質(zhì)的領(lǐng)域。針對高壓密封旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),中船重工第七0二研究所提出了多種設(shè)計方案,完成了多輪研究工作,基本上解決了關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)動密封和應(yīng)急自密封的可靠性問題,但是為了進一步降低大深度下關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)扭矩,還需要對關(guān)節(jié)進行進一步的研究。本文在該研究所方案的基礎(chǔ)上,針對關(guān)節(jié)做了優(yōu)化設(shè)計,并對其關(guān)鍵零部件進行了試驗分析,最后對關(guān)節(jié)整體開展了試驗研究。針對新型高壓密封旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),利用Abaqus對其額定工況下各零部件的強度和剛度進行分析。設(shè)計了關(guān)節(jié)的密封系統(tǒng),利用ANSYS軟件對常規(guī)密封狀態(tài)和應(yīng)急自密封的O型圈進行了分析,驗證了密封的可靠性。對關(guān)節(jié)軸承進行了設(shè)計和承載能力、承載位移計算,驗證了設(shè)計的可靠性。對刀口動密封配副材料進行了選擇,分析了其密封接觸端面的摩擦狀態(tài)和泄漏狀態(tài)。對聚四氟乙烯環(huán)進行了接觸蠕變分析,研究了其蠕變過程中的接觸壓力分布變化和嵌入深度,并對刀口的密封結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計。設(shè)計了刀口摩擦力矩試驗,通過試驗對純聚四氟乙烯和聚苯酯改性聚四氟乙烯材料進行了對比分析,對刀口的圓角結(jié)構(gòu)、聚四氟乙烯的蠕變對摩擦力矩的影響關(guān)系進行了對比分析。設(shè)計了關(guān)節(jié)軸承的楔形漲緊剛度測試實驗和游隙調(diào)整及測量實驗,驗證了漲緊方式調(diào)整軸承游隙方案的可行性,并以旋轉(zhuǎn)力矩為評價標準對關(guān)節(jié)軸承的游隙進行了優(yōu)選。設(shè)計了軸承軸向承載下跳動測量、傾覆力矩作用下偏移量測量和軸向徑向承載力同時作用時旋轉(zhuǎn)力矩測量實驗,對調(diào)配成最佳游隙下的軸承進行了性能測試和分析。加工制造和裝配完成了旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)部件,設(shè)計了刀口密封閉合力測試實驗,得到了刀口初始密封閉合力與裝配位移間的關(guān)系。設(shè)計了關(guān)節(jié)整體的靜態(tài)保壓實驗,得到了刀口靜密封狀態(tài)下的泄漏量與彈簧壓力大小的關(guān)系。設(shè)計了關(guān)節(jié)整體的動態(tài)保壓實驗,得到了刀口動密封狀態(tài)下的泄漏量和關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)力矩。設(shè)計了關(guān)節(jié)緊急自密封實驗,得到了關(guān)節(jié)緊急自密封性能參數(shù)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH136
【部分圖文】：

單人常壓深潛裝具[2]

NEWSUIT裝具[5]

EXOSUIT裝具[5]

【參考文獻】

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本文編號：2829495