有限元浮动球阀密封比压分析

api金属密封浮动球阀产品简介： 本公司生产的q41hapi金属密封浮动球阀解决了防密封表面粘带和高温卡阻的现象，采用了弹性加 载结构，在正常关闭情况下确保了球体密封面与阀座密封之间的接触，在高温工况下，能有效补偿内件受 热膨胀，避免因高浊而导致的卡阻，适合于中小口径高温使用场合。球体表面采用特殊表面硬化处理，阀 座整体用特种硬质材料或局部堆焊硬质材料，确保密封圈之间有合适的硬度差，因此适合固体颗粒和磨料 介质。由于密封填料方面采用柔性石墨，金属缠绕式垫片，能用于高温、高压工况，并具有耐火烧功能。 api金属密封浮动球阀工作原理： q41hapi金属密封浮动球阀球阀的球体与阀座完全采用金属对金属的密封方式，为了确保阀门在各 种温度和压力下的可靠密封，针对用户的不同使用工况和要求，可以采用多种先进的球体和阀座的硬化技 术，包括超音速喷涂、镍基喷焊、表面特殊硬化、硬质合金喷焊

通过有限元计算分析软件cosmosworks,结合三维实体建模软件solidworks,分析了固定球阀密封面上密封比压的分布规律,并且比较了理论值与有限元计算值之间的异同。

1．q47型固定式球阀是新一代高性能球阀，适用于长输管线和一般工业管线，其强度、 安全性、耐恶劣环境性等在设计时进行了特殊考虑，适用于各种腐蚀性和非腐蚀性介 质。它与浮动球阀相比，工作时，阀前流体压力在球体上产生的作用力全部传递给轴 承，不会使球体向阀座移动，因而阀座不会承受过大的压力，所以固定式球阀的转矩 小、阀座变形小，密封性能稳定、使用寿命长，适用于高压、大口径场合。先进的弹 簧预阀座组件，具有自紧特性，实现上游密封。每阀有两个阀座，每个方向都能密封， 因而安装没有流向限制，是双向。本阀有二块式和三块式两种阀体结构，中法兰用 螺栓连接，密封采用增强聚四氟乙烯镶入不锈钢圈内，钢圈后部没有弹簧保证阀座紧 贴球体，保持密封。上下阀杆均没有ptfe轴承，减少磨擦，操作省力，小轴底部没 有调整片，保证球与密封圈的接处位置。全通径：阀门流量孔径与管线内径一致， 以便管

利用ansys建立了公称通径1500mm,公称压力15mpa的高压管线固定球阀阀座和球体连接处矩形聚四氟乙烯密封圈的二维轴对称模型。在矩形密封圈二维轴对称模型右上线8施加设计比压15.74mpa,分析了矩形圈长度与最大接触压力和位移和的关系。结果表明随长度的增加,最大接触压逐渐增大,但变化不大;变形后的位移和随长度增加而增加,且变化较大;可能出现裂纹的位置在施加压力端近似半椭圆的区域内;矩形密封圈接触压力均匀、密封面大、密封效果好。

利用ansys建立了公称通径1500mm,公称压力15mpa的高压管线固定球阀壳体和法兰连接处o形橡胶密封圈密封的二维轴对称模型,采用五常数应变能密度函数计算了橡胶材料的mooney-revlin常数,经分析得出安装后的接触压力不能保证密封,在施加工作载荷后的接触压力大于工作压力,且小于材料许用压力,可以保证密封。并分析了相同沟槽、不同截面,不同压缩率对接触压力的影响,槽宽对接触压力和槽口倒角半径对剪切应力的影响,结果表明截面尺寸越大,压缩率越大,最大接触压力就越大。槽宽对接触压力没有影响,槽口倒角半径前切应力的影响较小。

采用大型有限元分析软件ansys,对高压计量泵单向阀密封结构的接触破坏和泄漏进行了分析。研究了阀座的等效应力和接触应力随上扣扭矩和高压液体内压的变化规律,并根据阀座接触应力和等效应力的变化确定了高压接头的最大和最小上扣扭矩,在此扭矩范围内,可保证计量泵既不会因为上扣扭矩过小而发生泄漏,又不会因为上扣扭矩过大而压溃。在此基础上,提出单向阀密封装配时应注意的事项,为此类结构的装配和使用提供了一种新的分析方法。

q41f浮动式软密封球阀 一、浮动式软密封球阀产品概述 q41f浮动式软密封球阀不仅结构简单、密封性能好，而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用 少、安装尺寸小，并且驱动力矩小，操作简便、易实现快速启闭，是近十几年来发展最快的阀门品种之一。四氟软 密封球阀是由旋塞阀演变而来的，它的启闭件作为一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。 浮动球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，在化工产品、医药和食品生产种；在水电、火电和核 电的电力生产系统中；在城市和工业企业的给排水、供热、和供气系统中；在农田的排灌系统中；在治金生产系统 中得以广泛的应用，是一种与生产建设、国防建设和人民生活息息相关的重要机械产品。浮动式软密封球阀密闭在 各类管路系统种用于截断或接通介质流，使介质按照预定的程序输送到各个指定点。 浮动式软密封球阀(法兰球

美标阀门>>美标球阀>>api浮动球阀 产品名称：api浮动球阀 产品型号：q41h、q341h 产品口径：dn50-200 产品压力：0.6~10.0mpa 产品材质：铸钢、不锈钢、合金钢等 产品概括： 生产标准：国家标准gb、机械标准jb、化工标准hg、美标api、ansi、 德标din、日本jis、jpi、英标bs生产。阀体材质：铜、铸铁、铸钢、碳 钢、wcb、wc6、wc9、20#、25#、锻钢、a105、f11、f22、不锈钢、304、 304l、316、316l、铬钼钢、低温钢、钛合金钢等。工作压力1.0mpa-50.0mpa。 工作温度：-196℃-650℃。连接方式：内螺纹、外螺纹、法兰、焊接、对焊、 承插焊、卡套、卡箍。驱动方式：手动、气动、液动、电动。 产品详细信息 主要尺寸及重量 q41型、q341型ansi

利用ansys建立了液压系统中液压缸用o形橡胶密封圈的二维轴对称模型,分析计算了o形密封圈缸筒和轴套的间隙、密封轴套槽口倒角半径、o形密封圈的截面尺寸、橡胶材料参数、初始压缩率对密封面最大接触压力和剪切应力的影响。结果表明:o形密封圈缸筒和轴套的间隙对剪切应力的影响很大;轴套沟槽宽度、o形密封圈的截面尺寸和橡胶材料参数对密封面最大接触压力的影响很大;初始压缩率对密封面最大接触压力和剪切应力的影响都很大;对于本文分析的结构,在其它条件不变的情况下密封轴套槽口倒角半径对密封面最大接触压力和剪切应力的影响都不大;分析结果验证了长期使用的经验设计。

采用含高阶项的mooney-rivlin本构模型对在机械密封沟槽中单侧受限丁腈橡胶o形圈的密封性能进行了数值计算,重点研究了预压缩率和介质压力对o形圈接触应力、接触宽度和峰值应力的影响。模拟计算结果表明:计算值与lindley半经验公式值和wendt实验值较为一致;o形圈预压缩率对主接触面上的接触应力分布有较大影响,而对受限侧接触面上的接触应力分布影响较小;预压缩率越大主接触面上峰值应力越大,而侧接触面上峰值应力基本不变;介质压力作用会对o形圈产生二次压缩,介质压力越大,主接触面和侧接触面上的峰值应力越大。被预压缩橡胶o形圈承受介质压力时,具有"自紧密封"特性,接触应力曲线具有抛物线特性;较小的o形圈预压缩率可以产生较大的接触应力。因此,建议机械密封o形圈的预压缩率不宜过大,以满足机械密封补偿环浮动性和端面追随性的要求。

利用有限元分析软件ansys,建立了橡胶o形圈及其边界的有限元模型,分析计算了不同的o形密封圈径向间隙以及不同的油压下对密封面最大接触压力和vonmises应力的影响,以及它们之间的相互关系,为o型密封圈的合理安装和使用提供了理论依据。

利用有限元分析软件ansys,分析计算了不同的o形密封圈径向间隙以及不同的油压下对密封面最大接触压力和vonmises应力的影响,以及它们之间的相互关系,为o型密封圈的合理安装和使用提供了依据。

有限元分析方法 课程名称有限元分析方法 题目柱塞泵密封圈接触应力的有限元分析 学生姓名 学号 专业机械工程 学院机械工程 任课教师 柱塞泵密封圈接触应力的有限元分析 柱塞泵密封圈接触应力的有限元分析 1.橡胶密封圈的发展状况 柱塞泵中的密封圈多采用v型橡胶密封圈，是典型的往复式柔性密封。虽然人类对往复式柔性密封的研 究有几十年的历史，但是至今对它的认识还很不够。许多学者发现，在密封的往复行程中，在唇口与密封 表面间有一层油膜，使摩擦系数下降。60年代以后，随着流体动压润滑理论的发展，奥地利的h.blok认 为密封面的润滑问题可设想为滑动轴承流体动压润滑的逆问题，即假设已知压力分布，然后应用雷诺方程 来计算油膜厚度、速度分布、剪切应力、泄漏量与摩擦力。为求得密封表面合理的薄膜形状，首先需要解 决的问题是密封柔性元件与刚性表面间的压力分布曲线。可见，对于柱塞密封

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分析了石化行业用钛制浮动式球阀密封结构存在的问题,从球阀的端面密封、浮动支座、阀体连结等方面提出了新的设计方案,以提高钛球阀的使用寿命,拓宽钛材的应用范围。

三偏心蝶阀密封比压分析与研究 通过有限元软件ansysworkbench模拟分析了三偏心金属密封蝶阀 的密封原理，计算得出阀门主要密封面的密封比压值及分布情况。给出了改进 阀门密封性能的优化设计方法。 1、概述三偏心蝶阀广泛应用于工业生产中。该类阀门的最大特点就是改 变了蝶阀的密封构造，不再是位置密封，而是扭矩密封。即不是依靠阀座的弹 性变形，而是完全依靠阀座的接触面压力达到密封效果。解决了金属阀座零泄 漏的难题。因接触面压力与介质压力成正比，解决了阀门耐高压高温的问题。 本文主要对三偏心金属密封蝶阀密封面的密封比压进行计算分析。 2、三偏心金属密封蝶阀的结构与密封原理三偏心金属密封蝶阀由阀体、 蝶板、阀座、压紧环和阀杆等部件组成(阀门设计要求公称直径dn200，蝶板尺 寸dn150，压力等级asme600，阀体材料碳钢，蝶板材料不锈钢，阀座材料 硬质合金，压紧环材料不

球阀密封特性研究 采用有限元法计算了常温下球阀的密封接触应力分布和变形情况。分 析结果表明，在球阀的密封结构设计中选用聚四氟乙烯作为阀座材料是可行 的。 1、概述密封失效是阀门常见的失效形式之一。由于密封结构中包含复杂 材料特性的密封元件，有限元求解过程中包含复杂的非线性接触分析。密封结 构在工作状态中存在不稳定工况(如温度、压力和密封介质特性)等，使采用有 限元法进行密封接触分析涉及到几何非线性和材料非线性等问题。几何非线性 主要体现在接触过程中接触部位的准确确定从而正确地设置接触对，真空技术 网(chvacuum/)认为材料非线性主要是指由于大多数密封件中通常会采用一些具 备超弹性和粘弹性的非线性材料，如各种类型的橡胶和工程塑料等。本文以球 阀为例，对常温下球阀的密封件进行有限元接触分析，获得其接触应力和接触 变形情况，检验校核聚四氟乙烯阀座是否符合强度要求和密封变形限制。

介绍了铸钢浮动球球阀的密封和耐火结构改进设计,论述了检测结果及性能。

以实例介绍了在氧气切断球阀设计中,采用有限元方法对承压件阀体、球体、阀座、支撑板、阀杆的强度进行的分析,对阀座和球体变形进行计算,解决了承压件的强度和阀门密封的问题。

名称单位符号2-3003-3004-3006-300 螺栓许用应力mpa［σ］b137137137137 螺栓负荷nwb22824.8238028.353276.9384729.92 螺栓数量个n68810 作用于每个螺栓负荷npn3804.1364753.5386659.6168472.992 需要螺栓的截面积mm2am27.7674234.6973648.6103461.84665 实际螺栓截面积mm2144.1144.1225.2225.2 结论合格合格合格合格 bs5351中法兰螺栓 8-300 137 126751 12 10562.58 77.09913 281.6 合格

金属硬密封球阀-上海思氟阀门有限公司

介绍了普通上装式浮动球阀和新型上装式浮动球阀的结构特点、工作原理及使用性能,论述了新型上装式浮动球阀设计改进的关键部位。