本文關(guān)鍵詞： 活塞式壓力平衡 組合密封 接觸應(yīng)力 泄漏量 爬行現(xiàn)象 深海壓力傳感器　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在深海大壓力環(huán)境下,壓力傳感器的壓力測(cè)量易受到海水大壓力的影響,活塞式壓力平衡技術(shù)是解決這一難題的有效手段�；钊綁毫ζ胶饧夹g(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題是保證活塞在壓力平衡過(guò)程中運(yùn)動(dòng)靈活性和密封可靠性。因此,本文研究并設(shè)計(jì)了活塞的組合密封裝置,同時(shí)對(duì)活塞式壓力裝置中的爬行現(xiàn)象進(jìn)行研究,并在此基礎(chǔ)上對(duì)可以克服海水大壓力影響的深海壓力傳感器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先,通過(guò)對(duì)活塞式壓力平衡技術(shù)平衡機(jī)理的分析,得出活塞密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證活塞運(yùn)動(dòng)靈活性和密封可靠性的關(guān)鍵。闡述活塞往復(fù)動(dòng)密封的研究現(xiàn)狀和組合密封裝置的結(jié)構(gòu)及其密封原理。其次,建立活塞組合密封裝置的力學(xué)模型和有限元模型,通過(guò)計(jì)算組合密封的接觸應(yīng)力,分析組合密封裝置中的滑環(huán)厚度、O形密封圈截面直徑、O型圈的預(yù)壓縮量及內(nèi)外壓差對(duì)組合密封性能的影響,總結(jié)活塞組合密封裝置的基本設(shè)計(jì)原則。同時(shí),由于在往復(fù)密封中不可能做到絕對(duì)的無(wú)泄漏,因此通過(guò)對(duì)活塞式壓力平衡技術(shù)平衡機(jī)理的分析,運(yùn)用逆解雷諾方程法推導(dǎo)出活塞在壓力平衡過(guò)程中的泄漏量計(jì)算公式,并總結(jié)減小組合密封泄漏量的相關(guān)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。再次,建立爬行運(yùn)動(dòng)的理論力學(xué)模型,并對(duì)活塞式壓力平衡裝置進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)特性分析,得出靜動(dòng)摩擦系數(shù)、活塞質(zhì)量和O型圈預(yù)壓縮量等對(duì)活塞爬行現(xiàn)象的影響。總結(jié)減少活塞壓力平衡裝置爬行現(xiàn)象的基本設(shè)計(jì)原則。最后,基于前文對(duì)活塞式壓力平衡技術(shù)的研究,對(duì)活塞式壓力平衡裝置和深海壓力傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[Abstract]:In the deep sea pressure environment, the pressure measurement of the pressure sensor is easily affected by the sea water pressure. Piston pressure balance technology is an effective means to solve this problem. The key problem of piston pressure balance technology is to ensure the movement flexibility and sealing reliability of piston in the process of pressure balance. In this paper, the combined sealing device of piston is studied and designed, and the crawling phenomenon in piston pressure device is studied. On this basis, the structure of deep-sea pressure sensor which can overcome the influence of sea water pressure is designed. By analyzing the balance mechanism of piston pressure balance technology, It is concluded that the design of piston seal structure is the key to ensure the mobility of piston and the reliability of seal. The research status of reciprocating piston seal and the structure of combined sealing device and its sealing principle are expounded. Secondly, The mechanical model and finite element model of the combined piston seal are established, and the contact stress of the combined seal is calculated. This paper analyzes the influence of the thickness of slider ring and the section diameter of O-ring on the performance of the combined seal, and summarizes the basic design principles of the piston combined seal, and analyzes the influence of the pressure-shrinkage amount and the pressure difference between the inside and outside of the O-ring on the performance of the combined seal. Because it is impossible to be absolutely leakless in reciprocating seal, the formula for calculating the leakage of piston in the process of pressure balance is derived by analyzing the balance mechanism of piston pressure balance technology and using the inverse Reynolds equation method. Thirdly, the theoretical mechanical model of crawling motion is established, and the static and dynamic characteristics of piston pressure balancing device are analyzed, and the static and dynamic friction coefficient is obtained. The effects of piston mass and O ring precompression on piston creep are summarized. The basic design principles for reducing sliding phenomenon of piston pressure balancing device are summarized. Finally, based on the previous research on piston pressure balance technology, The structure of piston pressure balancing device and deep sea pressure sensor is designed.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P715.5;TP212.9

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本文編號(hào)：1499861