本文關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)條件下可控柔性密封研究

  更多相關(guān)文章： 旋轉(zhuǎn)軸 可控柔性密封 密封性能 有限元分析 實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】：本文對旋轉(zhuǎn)軸可控柔性密封的密封性能進(jìn)行了有限元理論分析及實(shí)驗(yàn)研究。探索了旋轉(zhuǎn)軸可控柔性密封實(shí)際應(yīng)用的可行性,研究了控制壓力以及密封圈結(jié)構(gòu)參數(shù)對可控柔性密封工作性能的影響,在獲得了可控柔性密封控制方法的同時也為合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化密封結(jié)構(gòu)提供指導(dǎo)。首先簡述了旋轉(zhuǎn)動密封的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,了解了旋轉(zhuǎn)動密封的研究進(jìn)展,確定了本文的研究內(nèi)容;闡述了與研究內(nèi)容有關(guān)的基本理論,為可控柔性密封性能的理論分析及實(shí)驗(yàn)研究提供理論指導(dǎo)。其次進(jìn)行了密封性能的有限元理論分析,針對不同的可控柔性密封結(jié)構(gòu),建立了不同的可控柔性密封二維軸對稱有限元分析模型。研究了控制壓力、密封結(jié)構(gòu)對不同密封圈形變量分布、等效應(yīng)力分布以及接觸壓力分布的影響;得到了不同結(jié)構(gòu)密封圈與旋轉(zhuǎn)軸間的接觸壓力在軸向路徑上的分布情況以及密封圈寬度、密封圈外溝槽、密封圈內(nèi)溝槽等對密封性能的影響規(guī)律。然后研制了旋轉(zhuǎn)軸可控柔性密封性能檢測實(shí)驗(yàn)裝置,其硬件部分由機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、測控系統(tǒng)組成,主要包括密封實(shí)驗(yàn)臺、液壓泵站、柱塞泵、實(shí)驗(yàn)操作臺、工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集板卡、傳感器、電氣元件等。測控軟件用以編輯控制界面和數(shù)據(jù)曲線界面,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行狀態(tài)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可視性。將硬件部分與軟件部分相結(jié)合,能夠在進(jìn)行密封實(shí)驗(yàn)的同時,檢測、顯示、存儲相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在此實(shí)驗(yàn)條件基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)流程。最后進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)軸可控柔性密封性能實(shí)驗(yàn)研究,采集了十種不同結(jié)構(gòu)的密封圈,在不同轉(zhuǎn)速工況下,控制壓力、最高密封工作壓力等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析了不同密封結(jié)構(gòu)在不同轉(zhuǎn)速工況下,控制壓力與最高密封工作壓力之間的關(guān)系。得到了密封圈截面寬度、密封圈外溝槽以及密封圈內(nèi)溝槽對密封性能的影響規(guī)律。研究了實(shí)驗(yàn)裝置穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)且旋轉(zhuǎn)密封處于臨界密封狀態(tài)時,旋轉(zhuǎn)軸扭矩與控制壓力之間的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：旋轉(zhuǎn)軸 可控柔性密封 密封性能 有限元分析 實(shí)驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH136
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 論文選題的背景及意義8
• 1.2 旋轉(zhuǎn)柔性密封技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容11-12
• 第二章 旋轉(zhuǎn)軸可控柔性密封理論基礎(chǔ)12-20
• 2.1 流體密封機(jī)理分析12
• 2.2 流體密封材料的基本要求12-13
• 2.3 橡膠超彈性材料的本構(gòu)模型13-14
• 2.4 動密封失效準(zhǔn)則14-15
• 2.5 有限元分析理論15-19
• 2.5.1 非線性問題的有限元分析理論15-17
• 2.5.2 接觸問題的有限元分析理論17-18
• 2.5.3 接觸問題算法18-19
• 2.6 本章小結(jié)19-20
• 第三章 可控柔性密封性能的理論分析20-38
• 3.1 密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-21
• 3.1.1 密封結(jié)構(gòu)組成20
• 3.1.2 密封圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-21
• 3.2 有限元分析21-23
• 3.2.1 基本假設(shè)21
• 3.2.2 材料參數(shù)21-22
• 3.2.3 有限元模型的建立22-23
• 3.2.4 密封圈載荷參數(shù)23
• 3.3 控制壓力對密封圈力學(xué)行為的影響23-30
• 3.3.1 控制壓力對密封圈形變分布的影響24-25
• 3.3.2 控制壓力對密封圈等效應(yīng)力分布的影響25-27
• 3.3.3 控制壓力對密封圈接觸壓力分布的影響27-30
• 3.4 密封圈結(jié)構(gòu)對密封圈力學(xué)行為的影響30-36
• 3.4.1 密封圈結(jié)構(gòu)對其形變分布的影響30-31
• 3.4.2 密封圈結(jié)構(gòu)對等效應(yīng)力分布的影響31-32
• 3.4.3 密封圈結(jié)構(gòu)對接觸壓力分布的影響32-36
• 3.5 本章小結(jié)36-38
• 第四章 可控柔性密封性能檢測實(shí)驗(yàn)裝置研制38-46
• 4.1 實(shí)驗(yàn)裝置研制目的38
• 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)組成38-45
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置硬件設(shè)計(jì)38-43
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置軟件設(shè)計(jì)43-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 第五章 可控柔性密封性能的實(shí)驗(yàn)研究46-56
• 5.1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和流程46-47
• 5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集及分析47-55
• 5.2.1 密封實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集47-49
• 5.2.2 控制壓力與密封介質(zhì)壓力之間的關(guān)系49-50
• 5.2.3 密封結(jié)構(gòu)對密封性能的影響50-55
• 5.2.4 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與控制壓力之間的關(guān)系55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目錄61-63
• 致謝63-64

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本文編號：833279