本文關(guān)鍵詞：基于O形橡膠圈密封的高壓容器設(shè)計和研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：與其他高壓容器密封結(jié)構(gòu)相比,O形橡膠圈密封結(jié)構(gòu)具有以下特點:結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠;沒有受力螺栓,省去了金屬墊片或墊塊;加工要求和精度較低;安裝拆卸方便快捷。綜觀國內(nèi)外各類文獻資料,較難查到O形橡膠圈密封結(jié)構(gòu)應用于高壓容器密封的工程實例,同時O形橡膠圈應用于高壓容器密封的理論少有人研究和報道。 本文以“60MPa壓力艙研究開發(fā)”項目為契機,開展了O形橡膠圈密封結(jié)構(gòu)應用于高壓容器密封的研究開發(fā)和相關(guān)設(shè)計。主要研究工作為: (1) O形橡膠圈密封理論研究和分析 運用有限元方法研究分析了O形橡膠圈在密閉空間的壓力傳遞系數(shù);根據(jù)受力平衡分析了O形橡膠圈整體位移的形成過程及其影響因素;通過分析O形橡膠圈在自緊密封狀態(tài)下密封接觸面上的接觸壓力,進一步完善了O形橡膠圈密封理論;同時對O形橡膠圈應用于高壓密封進行理論探索和密封失效分析。 (2) 基于O形橡膠圈密封的高壓容器密封結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計 本文綜合伍德密封結(jié)構(gòu)的軸向力承受特點和O形橡膠圈的密封性能與機理,創(chuàng)新設(shè)計出新型高壓容器密封結(jié)構(gòu)(在申請國家發(fā)明專利,已獲得國家實用新型專利授權(quán))。該結(jié)構(gòu)完全采用O形橡膠圈密封,無金屬墊片,有效降低了密封表面的加工精度;工作狀態(tài)下無受力螺栓,開啟安裝方便。經(jīng)試驗,新型密封結(jié)構(gòu)完全滿足設(shè)計要求。 (3) 簡體和底部端蓋的分析設(shè)計 采用分析設(shè)計方法設(shè)計了筒體和底部端蓋的壁厚,并采用有限元方法數(shù)值分析了筒體和底部端蓋的應力強度。 (4) 上部簡體軸向力承受結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計 參考《高壓設(shè)備》和GB150-1998中對伍德密封軸向力承受結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程,設(shè)計了上部筒體的軸向力承受結(jié)構(gòu);然后運用有限元方法數(shù)值分析了抗剪環(huán)與上部筒體接觸面上的接觸壓力分布,選取比較符合接觸分析結(jié)果的三角形接觸壓力分布,對上部筒體危險截面進行了優(yōu)化設(shè)計和應力校核。
【關(guān)鍵詞】：高壓容器 密封結(jié)構(gòu) 密封機理 O形橡膠圈 分析設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TQ051.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 符號說明9-13
• 1 文獻綜述13-29
• 1.1 高壓容器簡介13-14
• 1.2 密封及其分類14-17
• 1.2.1 密封14-15
• 1.2.2 密封分類15-16
• 1.2.3 密封理論16-17
• 1.3 O形橡膠圈及其密封17-22
• 1.3.1 O形圈密封歷史17
• 1.3.2 O形橡膠圈密封17-18
• 1.3.3 O形橡膠圈密封機理18-20
• 1.3.4 O形橡膠圈密封的數(shù)值分析20-21
• 1.3.5 O形橡膠圈密封的設(shè)計21-22
• 1.4 高壓容器密封結(jié)構(gòu)22-27
• 1.4.1 設(shè)計原則及結(jié)構(gòu)分類22-23
• 1.4.2 平墊密封23-24
• 1.4.3 雙錐環(huán)密封24-25
• 1.4.4 B形環(huán)密封25-26
• 1.4.5 伍德密封26
• 1.4.6 發(fā)展趨勢26-27
• 1.5 本文的研究內(nèi)容27-29
• 1.5.1 O形橡膠圈密封機理研究27
• 1.5.2 基于 O形橡膠圈密封的高壓容器密封結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計27-28
• 1.5.3 筒體和底部端蓋的分析設(shè)計28
• 1.5.4 上部筒體軸向力承受結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和分析28-29
• 2 高壓筒體和底部端蓋設(shè)計29-37
• 2.1 60MPa壓力艙的工藝要求29-30
• 2.2 筒體的設(shè)計30-33
• 2.2.1 設(shè)計筒體壁厚30-31
• 2.2.2 數(shù)值分析校核筒體應力強度31-33
• 2.3 底部端蓋的設(shè)計33-36
• 2.3.1 設(shè)計底部端蓋33-34
• 2.3.2 數(shù)值分析校核底部端蓋應力強度34-36
• 2.4 小結(jié)36-37
• 3 O形橡膠圈密封機理研究37-54
• 3.1 概述37-38
• 3.2 壓力傳遞系數(shù)的數(shù)值分析38-45
• 3.3 密封形成過程及整體位移分析45-47
• 3.4 自緊密封的接觸壓力分析47-51
• 3.5 高壓密封理論分析和密封失效分析51-53
• 3.6 小結(jié)53-54
• 4 高壓容器密封結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計54-67
• 4.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計54-56
• 4.2 抗剪環(huán)和平蓋設(shè)計56-59
• 4.2.1 抗剪環(huán)設(shè)計56-58
• 4.2.2 平蓋設(shè)計58-59
• 4.3 第一重密封設(shè)計59-62
• 4.3.1 O形橡膠密封設(shè)計59-60
• 4.3.2 密封圈托架設(shè)計及徑向變形分析60-62
• 4.4 第二、三重密封設(shè)計分析62-63
• 4.5 開啟安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計63-65
• 4.6 小結(jié)65-67
• 5 上部筒體的優(yōu)化設(shè)計和校核分析67-84
• 5.1 兩截面當量應力校核理論分析68-69
• 5.2 根據(jù)b-b截面的當量應力設(shè)計尺寸l_169-70
• 5.3 根據(jù)a-a截面的當量應力設(shè)計尺寸l_1和S70-73
• 5.4 接觸壓力三角形分布模型分析73-79
• 5.4.1 三角形壓力分布假設(shè)73-77
• 5.4.2 兩種接觸壓力分布對應力強度的影響分析77-79
• 5.5 數(shù)值優(yōu)化分析和校核79-83
• 5.6 小結(jié)83-84
• 6 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 總結(jié)84-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻86-92
• 致謝92-93
• 在讀期間申請專利和發(fā)表(錄用)論文科研成果93

【引證文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于O形橡膠圈密封的高壓容器設(shè)計和研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：309300