螺栓法兰连接的金属透镜垫的自紧能力分析

分析了螺栓法兰连接的金属透镜垫在预紧状态和工作状态下的变形情况,以及透镜垫与螺栓法兰的变形协调关系,将金属透镜垫与螺栓法兰刚度引入透镜垫法兰连接的力学计算中,推导出了金属透镜垫自紧系数计算公式,结果表明金属透镜垫自紧系数与金属透镜垫及螺栓法兰刚度有关.采用Hertz接触理论推导出了关于透镜垫密封接触环中心最大接触压力的螺栓法兰预紧载荷与工作载荷计算公式.通过接触力学实验验证了公式的正确性,为水下密封工程中较大直径透镜垫的设计提供参考依据.     

关于透镜式密封的螺栓载荷计算

本文分析了目前国内采用的透镜式密封螺栓载荷计算公式中的一些问题,着重探讨了摩擦力、不同介质及工作压力等对螺栓载荷的影响,并提出了初步的修改意见。     

全自主堵板操作机器人系统设计

为了减少核电站蒸汽发生器维修期间人员的劳动强度和辐射时间,设计全自主堵板操作机器人系统,来帮助维修人员完成主要管道的全自主密封,机器人系统包括机器手和两中机器人末端。利用视觉识别算法定位螺栓中心,从而引导机器人完成拧螺栓的动作。同时设计了基于堵板操作机器人的末端快换装置,为核电行业的自动化提供了基础数据。     

深水卡爪式连接器密封优化分析及试验研究

针对深水卡爪式连接器的密封性能,以赫兹理论为基础,建立了透镜式密封的接触力学模型,得出半接触宽度、最大接触应力及压紧力之间的关系,指出透镜式密封圈的球面半径和法兰锥面角度是影响深水卡爪式连接器密封性能的主要结构参数.对深水卡爪式连接器的密封结构进行参数化建模,以最小压紧力为目标函数对其进行了优化,通过敏感性和相关性分析验证了设计参数对密封性能的影响,得到设计最小解.对优化前后的密封结构进行有限元仿真分析,证明优化后的结构可以有效地提高密封性能,最大接触应力增加了37.9%,接触宽度增加了36.0%.建立卡爪式连接器密封性能等效试验模型,对优化前后的密封结构进行静水压力试验,给出了相应的试验结果对比,证明了优化后结构尺寸的正确性和合理性.     

不锈钢O形环垫的密封性能试验研究

在刚性试验架上对不锈钢Ｏ形环垫进行了常温机械性能和密封性能研究，发现在线密封比压与紧密系数关系图中，Ａ部分曲线上有两个转折点Ｋ＿１和Ｋ＿２，提出实际工况下绕密封比压值应小于Ｋ＿１点的比压值。得到了泄漏指数ａ的试验值。虽然不锈钢Ｏ形环垫的回弹性能不好，但线密封比压与紧密系数图中Ｂ部分曲线的斜率很大（１０００以上）．分析了表面镀银对密封性能的影响，试验还发现，不锈钢Ｏ形环垫的厚径比不宜小于１／８。     

八角垫和椭圆垫密封在流体静密封中的应用

通过阐述密封机理和泄漏原因，对八角垫、椭圆垫密封与缠绕垫片密封进行比较，强调八角垫、椭圆垫密封在化工生产中应用的实际意义。     

基于正交试验对不同螺栓预紧力算法的规律分析研究

本文采用正交试验设计方法对标准长颈对焊法兰进行分析,研究法兰公称直径的Dn、设计压力p、设计温度t和密封类型等因素对螺栓预载的影响。采用标准平焊法兰a、标准平焊法兰b和标准长颈对焊法兰,用编制的法兰设计和螺栓预紧力计算软件分别应用EN1591-1法和华脱尔斯法(WATERS法)计算螺栓预紧力,分析比较两种方法螺栓预载计算结果的差异。本研究旨在研究法兰公称直径DN、设计压力p、设计温度t和密封类型等因素对螺栓预紧力大小的影响,为实际安装工作中的法兰螺栓提供了一定的理论参考。     

不均匀预紧对螺栓法兰垫片接头密封性能的影响

测量了柔性石墨-不锈钢金属缠绕垫片的非线性压缩-回弹曲线,建立了螺栓法兰垫片接头整体结构有限元模型,采用泄漏率来表征其密封性能,分析了螺栓不均匀预紧对接头密封性能的影响。结果表明：个别螺栓欠预紧会导致密封泄漏率增加;欠预紧程度越大,欠预紧螺栓数目越多,螺栓间越互相靠近,则泄漏率越大,且泄漏位置出现在欠预紧螺栓区域;个别螺栓超预紧时,泄漏率不降反略有增加,泄漏位置出现在超预紧螺栓对侧区域。     

改良双锥密封结构及其设计方法

在传统的双锥密封结构基础上提出了一种新型的半自紧金属垫片密封结构——改良双锥密封结构,通过有限元分析,得到了预紧工况下改良双锥环Mises等效应力分布以及垫片应力随预紧载荷和操作压力的变化规律.与传统的双锥密封结构相比,改良双锥密封结构的螺栓预紧力小;操作工况下,自紧作用较好.通过改良双锥密封机制分析,确定了影响密封的主要结构参数,提出了相应的设计方法.以内径1 m的改良双锥密封结构为例,设计了三因素三水平正交试验方案.通过数值模拟,得到了最佳结构参数.     

金属垫圈密封性能的研究及法兰连接系统的整体分析

对金属垫圈的密封性能进行了广泛的试验研究，测定了垫圈预紧密封比压参数ｙ和垫圈系数ｍ值，并与ＡＳＭＥ规范值进行了对比．采用ＡＢ试验方法，对垫圈的典型密封特性进行了研究．此外，通过对法兰连接系统的整体分析，得出了从安装状态到操作条件下螺栓载荷的变化规律，在上述基础上，讨论了一种新的密封设计方法，并给出有关计算式     

垫片高温试验装置的研制

在对法兰密封常用垫片进行了大量室温条件下的试验研究的基础上，为了解决高温工况下的法兰密封问题，研制了专用的垫片高温性能试验装置，成功地解决了装置的升温与控温，以及高温条件下的加载与卸载、垫片变形和泄漏率测量等技术难点；经过３００多小时的垫片高温性能试验，得到了令人满意的结果．表明该装置达到了预期设计目标，已基本上具备了进行垫片高温性能试验的条件．     

液下气泡检漏方法研究

探讨了液下气泡检漏法的基本原理、泄漏率计算方法以及检漏精度和分辨率。应用该方法对石棉橡胶垫片的泄漏率进行了测定，试验结果与采用集漏空腔增压法测得的泄漏率具有较好的可比性。分析了液下气泡法用于工程实际时应注意的问题。     

一种新型非接触式端面密封

提出一种适用于高速旋转的端面密封结构。对该结构的密封原理、密封能力和工作特点进行了分析；导出了密封压力的计算公式；论述了计算油膜厚度和结构优化设计的方法以及实现该结构的工艺手段。     

一类Sierpinski垫片的Hausdorff测度上限的估计

文章建立了估计一类Sierpinski垫片的Hausdorff测度上界的一个公式.由于这一类Sierpinski垫片的Hausdorff维数可以从1到log23连续变化,因而获得主要结果与现有文献的结论有本质的不同.     

考虑非线性的法兰接头三维有限元分析

法兰接头三维有限元模型包括法兰环,垫片,螺栓,连接壳体和焊缝,考虑了垫片材料受压时应力－应变的非线性关系。模型为参数化模型,可以方便地更改各参数的数值,以便研究法兰接头的几何尺寸,材料性质和载荷大小对法兰接头强度与紧密性的影响。研究中考虑了两个加载过程：螺栓拧紧过程和施加内压过程。研究可以同时分析在螺栓拧紧过程和加压过程中法兰接头的整体性以及过压过程中的法兰接头的密封性能,研究中,法兰环的弯曲、螺     

输水管道渗漏快速自压封堵法

详细介绍了一种新的输水管道渗漏封堵法——自压封堵法,基于试验结果,指出该法是目前最为有效的封堵输水管道渗漏的方法,不但能封堵漏水,而且还有适应管道再次沉降变形的优点。     

螺纹联接动载荷强度计算公式的探讨

该文以柴油机的连杆螺栓联接(非标准件)为例,在微机上用动力有限元方法对螺栓各圈螺牙的载荷分布,螺栓的静、动应力分布进行了计算与研究。提出了较材料力学经验公式精确的既简单又实用的螺纹联接的动载荷强度计算公式。     

新型快开式高压容器顶盖密封结构原理和强度分析

针对现有高压容器顶盖密封结构存在的结构笨重、装拆不便等问题,设计了一种新型快开式高压容器顶盖密封结构。将顶盖置于端部法兰内部并平齐,由D形抗剪螺栓连接二者,采用具有自紧作用的C形环作密封元件。只需将D形螺栓旋转大约90°,即可实现顶盖与端部法兰的装拆,具有装拆迅速、质量轻、螺纹不易“咬死”等特点。本文对该密封结构的关键部件进行了强度分析,可为其工程应用在设计上提供理论依据。该结构在需要频繁装拆的各种高压、超高压容器的密封装置上应用前景广大。     

管道承压能力逆转现象的定量估算

通过试验测试和理论计算,建立了管道承压能力逆转的定量估算方法.运用该方法对一条管道进行了估算.结果表明,试压管道裂纹较小时,一次试压造成的管道承压能力下降很小;裂纹尺寸加大.管道承压能力的逆转值就大;重复试压次数越少.管道承压能力逆转量越小.