基于O形橡膠圈密封的高壓容器設(shè)計和研究.pdf

1、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(yīng)用于高壓容器密封的工程實例，同時O形橡膠圈應(yīng)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(yīng)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

2、)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(yīng)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

3、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(yīng)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