有限元浮動(dòng)球閥密封比壓分析

api金屬密封浮動(dòng)球閥產(chǎn)品簡(jiǎn)介： 本公司生產(chǎn)的q41hapi金屬密封浮動(dòng)球閥解決了防密封表面粘帶和高溫卡阻的現(xiàn)象，采用了彈性加 載結(jié)構(gòu)，在正常關(guān)閉情況下確保了球體密封面與閥座密封之間的接觸，在高溫工況下，能有效補(bǔ)償內(nèi)件受 熱膨脹，避免因高濁而導(dǎo)致的卡阻，適合于中小口徑高溫使用場(chǎng)合。球體表面采用特殊表面硬化處理，閥 座整體用特種硬質(zhì)材料或局部堆焊硬質(zhì)材料，確保密封圈之間有合適的硬度差，因此適合固體顆粒和磨料 介質(zhì)。由于密封填料方面采用柔性石墨，金屬纏繞式墊片，能用于高溫、高壓工況，并具有耐火燒功能。 api金屬密封浮動(dòng)球閥工作原理： q41hapi金屬密封浮動(dòng)球閥球閥的球體與閥座完全采用金屬對(duì)金屬的密封方式，為了確保閥門在各 種溫度和壓力下的可靠密封，針對(duì)用戶的不同使用工況和要求，可以采用多種先進(jìn)的球體和閥座的硬化技 術(shù)，包括超音速噴涂、鎳基噴焊、表面特殊硬化、硬質(zhì)合金噴焊

通過(guò)有限元計(jì)算分析軟件cosmosworks,結(jié)合三維實(shí)體建模軟件solidworks,分析了固定球閥密封面上密封比壓的分布規(guī)律,并且比較了理論值與有限元計(jì)算值之間的異同。

1．q47型固定式球閥是新一代高性能球閥，適用于長(zhǎng)輸管線和一般工業(yè)管線，其強(qiáng)度、 安全性、耐惡劣環(huán)境性等在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了特殊考慮，適用于各種腐蝕性和非腐蝕性介 質(zhì)。它與浮動(dòng)球閥相比，工作時(shí)，閥前流體壓力在球體上產(chǎn)生的作用力全部傳遞給軸 承，不會(huì)使球體向閥座移動(dòng)，因而閥座不會(huì)承受過(guò)大的壓力，所以固定式球閥的轉(zhuǎn)矩 小、閥座變形小，密封性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)，適用于高壓、大口徑場(chǎng)合。先進(jìn)的彈 簧預(yù)閥座組件，具有自緊特性，實(shí)現(xiàn)上游密封。每閥有兩個(gè)閥座，每個(gè)方向都能密封， 因而安裝沒(méi)有流向限制，是雙向。本閥有二塊式和三塊式兩種閥體結(jié)構(gòu)，中法蘭用 螺栓連接，密封采用增強(qiáng)聚四氟乙烯鑲?cè)氩讳P鋼圈內(nèi)，鋼圈后部沒(méi)有彈簧保證閥座緊 貼球體，保持密封。上下閥桿均沒(méi)有ptfe軸承，減少磨擦，操作省力，小軸底部沒(méi) 有調(diào)整片，保證球與密封圈的接處位置。全通徑：閥門流量孔徑與管線內(nèi)徑一致， 以便管

利用ansys建立了公稱通徑1500mm,公稱壓力15mpa的高壓管線固定球閥閥座和球體連接處矩形聚四氟乙烯密封圈的二維軸對(duì)稱模型。在矩形密封圈二維軸對(duì)稱模型右上線8施加設(shè)計(jì)比壓15.74mpa,分析了矩形圈長(zhǎng)度與最大接觸壓力和位移和的關(guān)系。結(jié)果表明隨長(zhǎng)度的增加,最大接觸壓逐漸增大,但變化不大;變形后的位移和隨長(zhǎng)度增加而增加,且變化較大;可能出現(xiàn)裂紋的位置在施加壓力端近似半橢圓的區(qū)域內(nèi);矩形密封圈接觸壓力均勻、密封面大、密封效果好。

利用ansys建立了公稱通徑1500mm,公稱壓力15mpa的高壓管線固定球閥殼體和法蘭連接處o形橡膠密封圈密封的二維軸對(duì)稱模型,采用五常數(shù)應(yīng)變能密度函數(shù)計(jì)算了橡膠材料的mooney-revlin常數(shù),經(jīng)分析得出安裝后的接觸壓力不能保證密封,在施加工作載荷后的接觸壓力大于工作壓力,且小于材料許用壓力,可以保證密封。并分析了相同溝槽、不同截面,不同壓縮率對(duì)接觸壓力的影響,槽寬對(duì)接觸壓力和槽口倒角半徑對(duì)剪切應(yīng)力的影響,結(jié)果表明截面尺寸越大,壓縮率越大,最大接觸壓力就越大。槽寬對(duì)接觸壓力沒(méi)有影響,槽口倒角半徑前切應(yīng)力的影響較小。

采用大型有限元分析軟件ansys,對(duì)高壓計(jì)量泵單向閥密封結(jié)構(gòu)的接觸破壞和泄漏進(jìn)行了分析。研究了閥座的等效應(yīng)力和接觸應(yīng)力隨上扣扭矩和高壓液體內(nèi)壓的變化規(guī)律,并根據(jù)閥座接觸應(yīng)力和等效應(yīng)力的變化確定了高壓接頭的最大和最小上扣扭矩,在此扭矩范圍內(nèi),可保證計(jì)量泵既不會(huì)因?yàn)樯峡叟ぞ剡^(guò)小而發(fā)生泄漏,又不會(huì)因?yàn)樯峡叟ぞ剡^(guò)大而壓潰。在此基礎(chǔ)上,提出單向閥密封裝配時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),為此類結(jié)構(gòu)的裝配和使用提供了一種新的分析方法。

q41f浮動(dòng)式軟密封球閥 一、浮動(dòng)式軟密封球閥產(chǎn)品概述 q41f浮動(dòng)式軟密封球閥不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性能好，而且在一定的公稱通經(jīng)范圍內(nèi)體積較小、重量輕、材料耗用 少、安裝尺寸小，并且驅(qū)動(dòng)力矩小，操作簡(jiǎn)便、易實(shí)現(xiàn)快速啟閉，是近十幾年來(lái)發(fā)展最快的閥門品種之一。四氟軟 密封球閥是由旋塞閥演變而來(lái)的，它的啟閉件作為一個(gè)球體，利用球體繞閥桿的軸線旋轉(zhuǎn)90°實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟和關(guān)閉的目的。 浮動(dòng)球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質(zhì)流動(dòng)方向，在化工產(chǎn)品、醫(yī)藥和食品生產(chǎn)種；在水電、火電和核 電的電力生產(chǎn)系統(tǒng)中；在城市和工業(yè)企業(yè)的給排水、供熱、和供氣系統(tǒng)中；在農(nóng)田的排灌系統(tǒng)中；在治金生產(chǎn)系統(tǒng) 中得以廣泛的應(yīng)用，是一種與生產(chǎn)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和人民生活息息相關(guān)的重要機(jī)械產(chǎn)品。浮動(dòng)式軟密封球閥密閉在 各類管路系統(tǒng)種用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流，使介質(zhì)按照預(yù)定的程序輸送到各個(gè)指定點(diǎn)。 浮動(dòng)式軟密封球閥(法蘭球

美標(biāo)閥門>>美標(biāo)球閥>>api浮動(dòng)球閥 產(chǎn)品名稱：api浮動(dòng)球閥 產(chǎn)品型號(hào)：q41h、q341h 產(chǎn)品口徑：dn50-200 產(chǎn)品壓力：0.6~10.0mpa 產(chǎn)品材質(zhì)：鑄鋼、不銹鋼、合金鋼等 產(chǎn)品概括： 生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb、機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)jb、化工標(biāo)準(zhǔn)hg、美標(biāo)api、ansi、 德標(biāo)din、日本jis、jpi、英標(biāo)bs生產(chǎn)。閥體材質(zhì)：銅、鑄鐵、鑄鋼、碳 鋼、wcb、wc6、wc9、20#、25#、鍛鋼、a105、f11、f22、不銹鋼、304、 304l、316、316l、鉻鉬鋼、低溫鋼、鈦合金鋼等。工作壓力1.0mpa-50.0mpa。 工作溫度：-196℃-650℃。連接方式：內(nèi)螺紋、外螺紋、法蘭、焊接、對(duì)焊、 承插焊、卡套、卡箍。驅(qū)動(dòng)方式：手動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)。 產(chǎn)品詳細(xì)信息 主要尺寸及重量 q41型、q341型ansi

利用ansys建立了液壓系統(tǒng)中液壓缸用o形橡膠密封圈的二維軸對(duì)稱模型,分析計(jì)算了o形密封圈缸筒和軸套的間隙、密封軸套槽口倒角半徑、o形密封圈的截面尺寸、橡膠材料參數(shù)、初始?jí)嚎s率對(duì)密封面最大接觸壓力和剪切應(yīng)力的影響。結(jié)果表明:o形密封圈缸筒和軸套的間隙對(duì)剪切應(yīng)力的影響很大;軸套溝槽寬度、o形密封圈的截面尺寸和橡膠材料參數(shù)對(duì)密封面最大接觸壓力的影響很大;初始?jí)嚎s率對(duì)密封面最大接觸壓力和剪切應(yīng)力的影響都很大;對(duì)于本文分析的結(jié)構(gòu),在其它條件不變的情況下密封軸套槽口倒角半徑對(duì)密封面最大接觸壓力和剪切應(yīng)力的影響都不大;分析結(jié)果驗(yàn)證了長(zhǎng)期使用的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

采用含高階項(xiàng)的mooney-rivlin本構(gòu)模型對(duì)在機(jī)械密封溝槽中單側(cè)受限丁腈橡膠o形圈的密封性能進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,重點(diǎn)研究了預(yù)壓縮率和介質(zhì)壓力對(duì)o形圈接觸應(yīng)力、接觸寬度和峰值應(yīng)力的影響。模擬計(jì)算結(jié)果表明:計(jì)算值與lindley半經(jīng)驗(yàn)公式值和wendt實(shí)驗(yàn)值較為一致;o形圈預(yù)壓縮率對(duì)主接觸面上的接觸應(yīng)力分布有較大影響,而對(duì)受限側(cè)接觸面上的接觸應(yīng)力分布影響較小;預(yù)壓縮率越大主接觸面上峰值應(yīng)力越大,而側(cè)接觸面上峰值應(yīng)力基本不變;介質(zhì)壓力作用會(huì)對(duì)o形圈產(chǎn)生二次壓縮,介質(zhì)壓力越大,主接觸面和側(cè)接觸面上的峰值應(yīng)力越大。被預(yù)壓縮橡膠o形圈承受介質(zhì)壓力時(shí),具有"自緊密封"特性,接觸應(yīng)力曲線具有拋物線特性;較小的o形圈預(yù)壓縮率可以產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力。因此,建議機(jī)械密封o形圈的預(yù)壓縮率不宜過(guò)大,以滿足機(jī)械密封補(bǔ)償環(huán)浮動(dòng)性和端面追隨性的要求。

利用有限元分析軟件ansys,建立了橡膠o形圈及其邊界的有限元模型,分析計(jì)算了不同的o形密封圈徑向間隙以及不同的油壓下對(duì)密封面最大接觸壓力和vonmises應(yīng)力的影響,以及它們之間的相互關(guān)系,為o型密封圈的合理安裝和使用提供了理論依據(jù)。

利用有限元分析軟件ansys,分析計(jì)算了不同的o形密封圈徑向間隙以及不同的油壓下對(duì)密封面最大接觸壓力和vonmises應(yīng)力的影響,以及它們之間的相互關(guān)系,為o型密封圈的合理安裝和使用提供了依據(jù)。

有限元分析方法 課程名稱有限元分析方法 題目柱塞泵密封圈接觸應(yīng)力的有限元分析 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè)機(jī)械工程 學(xué)院機(jī)械工程 任課教師 柱塞泵密封圈接觸應(yīng)力的有限元分析 柱塞泵密封圈接觸應(yīng)力的有限元分析 1.橡膠密封圈的發(fā)展?fàn)顩r 柱塞泵中的密封圈多采用v型橡膠密封圈，是典型的往復(fù)式柔性密封。雖然人類對(duì)往復(fù)式柔性密封的研 究有幾十年的歷史，但是至今對(duì)它的認(rèn)識(shí)還很不夠。許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在密封的往復(fù)行程中，在唇口與密封 表面間有一層油膜，使摩擦系數(shù)下降。60年代以后，隨著流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論的發(fā)展，奧地利的h.blok認(rèn) 為密封面的潤(rùn)滑問(wèn)題可設(shè)想為滑動(dòng)軸承流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的逆問(wèn)題，即假設(shè)已知壓力分布，然后應(yīng)用雷諾方程 來(lái)計(jì)算油膜厚度、速度分布、剪切應(yīng)力、泄漏量與摩擦力。為求得密封表面合理的薄膜形狀，首先需要解 決的問(wèn)題是密封柔性元件與剛性表面間的壓力分布曲線?？梢?jiàn)，對(duì)于柱塞密封

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分析了石化行業(yè)用鈦制浮動(dòng)式球閥密封結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題,從球閥的端面密封、浮動(dòng)支座、閥體連結(jié)等方面提出了新的設(shè)計(jì)方案,以提高鈦球閥的使用壽命,拓寬鈦材的應(yīng)用范圍。

三偏心蝶閥密封比壓分析與研究 通過(guò)有限元軟件ansysworkbench模擬分析了三偏心金屬密封蝶閥 的密封原理，計(jì)算得出閥門主要密封面的密封比壓值及分布情況。給出了改進(jìn) 閥門密封性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。 1、概述三偏心蝶閥廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。該類閥門的最大特點(diǎn)就是改 變了蝶閥的密封構(gòu)造，不再是位置密封，而是扭矩密封。即不是依靠閥座的彈 性變形，而是完全依靠閥座的接觸面壓力達(dá)到密封效果。解決了金屬閥座零泄 漏的難題。因接觸面壓力與介質(zhì)壓力成正比，解決了閥門耐高壓高溫的問(wèn)題。 本文主要對(duì)三偏心金屬密封蝶閥密封面的密封比壓進(jìn)行計(jì)算分析。 2、三偏心金屬密封蝶閥的結(jié)構(gòu)與密封原理三偏心金屬密封蝶閥由閥體、 蝶板、閥座、壓緊環(huán)和閥桿等部件組成(閥門設(shè)計(jì)要求公稱直徑dn200，蝶板尺 寸dn150，壓力等級(jí)asme600，閥體材料碳鋼，蝶板材料不銹鋼，閥座材料 硬質(zhì)合金，壓緊環(huán)材料不

球閥密封特性研究 采用有限元法計(jì)算了常溫下球閥的密封接觸應(yīng)力分布和變形情況。分 析結(jié)果表明，在球閥的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選用聚四氟乙烯作為閥座材料是可行 的。 1、概述密封失效是閥門常見(jiàn)的失效形式之一。由于密封結(jié)構(gòu)中包含復(fù)雜 材料特性的密封元件，有限元求解過(guò)程中包含復(fù)雜的非線性接觸分析。密封結(jié) 構(gòu)在工作狀態(tài)中存在不穩(wěn)定工況(如溫度、壓力和密封介質(zhì)特性)等，使采用有 限元法進(jìn)行密封接觸分析涉及到幾何非線性和材料非線性等問(wèn)題。幾何非線性 主要體現(xiàn)在接觸過(guò)程中接觸部位的準(zhǔn)確確定從而正確地設(shè)置接觸對(duì)，真空技術(shù) 網(wǎng)(chvacuum/)認(rèn)為材料非線性主要是指由于大多數(shù)密封件中通常會(huì)采用一些具 備超彈性和粘彈性的非線性材料，如各種類型的橡膠和工程塑料等。本文以球 閥為例，對(duì)常溫下球閥的密封件進(jìn)行有限元接觸分析，獲得其接觸應(yīng)力和接觸 變形情況，檢驗(yàn)校核聚四氟乙烯閥座是否符合強(qiáng)度要求和密封變形限制。

介紹了鑄鋼浮動(dòng)球球閥的密封和耐火結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì),論述了檢測(cè)結(jié)果及性能。

以實(shí)例介紹了在氧氣切斷球閥設(shè)計(jì)中,采用有限元方法對(duì)承壓件閥體、球體、閥座、支撐板、閥桿的強(qiáng)度進(jìn)行的分析,對(duì)閥座和球體變形進(jìn)行計(jì)算,解決了承壓件的強(qiáng)度和閥門密封的問(wèn)題。

金屬硬密封球閥-上海思氟閥門有限公司

名稱單位符號(hào)2-3003-3004-3006-300 螺栓許用應(yīng)力mpa［σ］b137137137137 螺栓負(fù)荷nwb22824.8238028.353276.9384729.92 螺栓數(shù)量個(gè)n68810 作用于每個(gè)螺栓負(fù)荷npn3804.1364753.5386659.6168472.992 需要螺栓的截面積mm2am27.7674234.6973648.6103461.84665 實(shí)際螺栓截面積mm2144.1144.1225.2225.2 結(jié)論合格合格合格合格 bs5351中法蘭螺栓 8-300 137 126751 12 10562.58 77.09913 281.6 合格

介紹了普通上裝式浮動(dòng)球閥和新型上裝式浮動(dòng)球閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及使用性能,論述了新型上裝式浮動(dòng)球閥設(shè)計(jì)改進(jìn)的關(guān)鍵部位。