为了减少海洋井口套管悬挂器密封失效事故,设计了一种新型的海洋高压套管悬挂器密封结构。该悬挂器上部密封结构采用全金属结构,且形成两道密封,相对以往密封结构,该结构属于分体式密封方式,保证密封的性能。芯轴最大应力及变形在许可范围内,芯轴承载强度合格。另外对上部密封装置进行了有限元计算,密封结构整体接近屈服状态,而最大应力小于该屈服强度值,验证所设计的密封结构满足现场使用要求。

密封压力是带压堵漏维修管卡的关键性能。介绍了323.9 mm(API 12英寸)维修管卡样机的总体结构及密封原理,选用接触压力准则作为管卡的密封评价准则,利用ANSYS Workbench软件建立了管卡密封结构的二维轴对称有限元模型,分析了密封结构闭环中薄弱部分在不同密封圈压缩量下的接触压力,然后试验测试了管卡样机密封圈压缩量和密封压力,并与有限元计算接触压力进行了对比。分析结果表明管卡密封结构最薄弱部分的接触压力随着周向密封圈压缩量的增大而增大,且主要是中间接触部分起到密封作用。通过试验验证了理论分析的管卡密封结构最薄弱位置,并发现相同密封圈压缩量下试验测试的密封压力与计算的接触压力近似,两者的变化趋势基本一致。有关分析思路和试验方法可以为管卡密封结构的设计提供重要参考。

磁性液体是一种功能材料,既具有液体的流动性,又具有固体磁性材料的磁性,在密封中的应用是其最成功的应用之一。磁性液体密封作为高新密封技术,被广泛应用在军工、化工、航空航天等领域。目前,磁性液体密封技术在密封气体介质和真空中的研究已经趋于成熟,相比之下,对液体介质的密封还存在很大局限性。从磁性液体与被密封液体介质的界面稳定性、界面破坏过程以及用于液体介质的密封装置结构设计三方面,对磁性液体旋转密封技术的研究进展进行阐述,总结三类用于液体介质密封的磁性液体密封结构设计方法的技术特点和缺点,最后对磁性液体在液体介质密封中的前景作出展望。

为提高涡轮水力振荡器所使用的PTFE弹簧蓄能密封圈密封性能,该文对所设计的PTFE外壳和内部支撑弹簧组成的密封结构进行结构特性分析及优化。基于ANSYS软件、参照密封沟槽国家标准尺寸建立密封结构单周期模型,通过单因素分析弹簧各结构参数及PTFE外壳结构参数变化对密封特性的影响;导入Archard模型对PTFE弹簧蓄能密封圈在装配状态下的动磨损情况进行仿真计算;使用回归分析结合响应面优化法分析各因素对PTFE外壳磨损量的交互影响,并通过响应优化计算出最优参数组合。结果表明,在密封结构压缩1 mm、金属带截面厚度为0.3 mm、金属带截面宽度为1.9 mm、蓄能弹簧截面直径为4.5 mm、PTFE外壳厚度为0.8 mm为最符合涡轮水力振荡器实际工况需求的密封结构参数组合。

对设计的一种舌阀密封结构进行接触问题的有限元分析,以验证设计的合理性。采用超弹性接触类问题的有限元求解法,包括模型的简化、橡胶材料参数的确定、接触参数确定和边界条件与载荷的施加,可以直观研究阀门密封结构在外部载荷作用下,发生的变形情况和应力分布,根据分析结果对舌阀密封结构进行优化设计。

在外加磁场作用下,磁流变液因具有一定的黏性应力和可控的屈服应力,故能呈现出明显的耐压能力。即使发生瞬时过压,当压力回落时,磁流变液密封也可自动愈合,使得其在很多领域得到了广泛应用。介绍磁流变液的基本特征及其密封应用;对磁流变液密封结构设计相关事项进行了论述;针对如何提高磁流变液密封耐压压降方面,重点阐述影响其密封性能的主要因素;分别基于宾汉姆塑性模型、双黏度模型、赫谢尔-巴克利模型和具有屈服前黏度的赫谢尔-巴克利模型,着重探讨磁流变液屈服应力及其密封耐压压降数学模型的建模方法,并对磁流变液密封发展趋势提出预测,为开展密封技术及其他应用研究提供理论基础与技术支持。

该文对弹簧直接载荷式安全阀[1-2]的不同密封结构进行研究,并开展相关验证试验,对安全阀的密封结构选择具有一定的参考价值。

该文开发了一种高压容器新型端部密封结构，采用抗剪钢球代替了现有的抗剪元件。分析了其结构特点，并对抗剪钢球进行了强度计算。研制了一台试验容器，通过液压试验对结构强度及密封性能进行了验证。理论分析和试验研究表明该结构可适用于快开高压容器的端部密封。

接触式机械密封需要具备良好的辅助冷却系统才能正常工作，其中冲洗系统是大多数机械密封都采用的主要辅助系统，其性能决定设机械密封使用寿命长短，该文从几个实例来探讨密封冲洗系统对机械密封正常工作的影响，以便让使用者注意观察密封冲洗系统的性能参数，及时处理异常的问题，以保证机械密封长周期、稳定地工作。

针对海上油气管道外表面保温及防腐涂层的清理作业提出了水下液压冲击器的设计方案.此冲击器采用高速开关阀控制配油阀的阀芯往复运动从而促使活塞杆往复运动形成冲击的工作方案.根据此方案又对此冲击器的端部工具处的密封和氮气室的容积这两个重要影响因素作了进一步分析.对端部工具处的密封结构作了设计、分析在理论上证明了此种方式案可行性.对氮气室的初始容积与初始压力对活塞杆的冲击能的影响进行了分析得出了氮气室在工作过程中的变化率ΔV与氮气室的初始容积V0max的比值应取0.24为宜的结论.