新型组合垫片性能研究.pdf

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1、第41卷第1期石油化工设备Vo1．41NO．12012年1月PETRO—CHEMICALEQUIPMENTJan．2012文章编号：1000—7466(2012)01—0015-04新型组合垫片性能研究周先军，刘志亮，张维东。，宋海燕。毕红杰，王庆(1．中国石油大学机电工程学院，山东东营257061；2．中国石化胜利油田有限公司石油化工总厂，山东东营257000；3．中国众和海水淡化工程有限公司，天津300457)摘要：采用有限元分析方法确定新型组合垫片结构参数，并通过垫片压缩回弹性能试验证明了此新型垫片具有良好的压缩回弹性能。垫片密封性能试验表明，新型组合垫片随介

2、质压力变化泄漏率曲线比较平缓，适于压力波动的场合。关键词：垫片；O形环；压缩回弹；密封中图分类号：TQ050．2；TB42文献标志码：BPerformanceStudyonNewTypeofCompositeGasketZHoUXian-jun，LIUZhi-liang，ZHANGWei—dong，SoNGHai‘yan。，BIHonie，WANGQing(1．CollegeofElectromechanical，ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，China；2．S1NOPECShenglilfieIdCo．Ltd．

3、，PetrochemicalGeneralFactory，Dongying257000，China；3．ChinaZhongheSeawaterDesalinationEngineeringCo．Ltd．，Tianjin300457，China)Abstract：StructuralparametersofthenewtypecompositegasketweredeterminedwithAN—SYS，andthegoodcompressibilityandresiliencewereprovedthroughthegasketpressspringtests．T

4、hegasketsealingexperimentsshowedthattheleakratecurveofthenewtypeofcompos—itegasketchangesgentlywiththevaryingmediumpressure，suitsfortheconditionofpressurefluctuation．Keywords：gasket；O—rings；compressibilityandresilience；sealing用于高压工况下的密封垫片有金属平垫、椭圆齿复合组成的新型组合垫片。文中对新型组合垫片垫、C形环、空心金属O形环等多种形式

5、]。空心的力学性能和密封性能进行了数值模拟和试验研金属O形环是一种适应温度、压力范围比较广且具究，结果表明，此环具有一定的应用价值。有较好弹性的垫圈，可用于压力、温度有一定波动的1新型组合垫片设计场合[2]。为了防止径向攒动，O形环需放在法兰加工出的一个密封槽内，这不仅增加了法兰机加工量，1．1结构参数而且也给垫片的装卸带来了不便，在一定程度上减新型组合垫片的密封功能主要由O形环实现，少了空心金属O形环的应用范围。波齿结构便于安装定位，并兼有辅助密封和防止O针对上述问题，笔者在空心金属O形环的基础形环被压溃的作用[3“]。整体受力时，O形环首先上，结合波齿复合垫片的

6、优点，为10．0～20．0MPa承压变形后形成初始密封，在O形环起到密封作用压力的高压容器开发了一种由空心金属O形环和波后，由波齿复合结构承压，波齿部分表面覆盖石墨收稿日期：2011-07—30基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助(NO09CX04056A)作者简介：周先军(1971一)，男，山东淄博人，副教授，博士，主要从事机械设计及理论和静密封等方面的教学与研究工作。石油化工设备2012年第41卷层，其截面示意图见图1。图中，D为内径，D。为外对于相同S，随着J的增大，Y都不是很大，其；趋势径，J为波齿距，K为齿顶宽度，s为波齿深度，G为线基本是一平行于

7、横轴的直线。可见J对金属骨波谷宽度，H为骨架厚度，B为壁厚。架性能的影响不是很明显，且S越小，影响越小。D0图1新型组合垫片截面不图(a)B一0．25mm1．20形环结构尺寸确定考虑加工方便及降低成本，O形环参考采用标准件，选用内侧开孔型。新型组合垫片波齿部分可采用非标准件处理，其结构尺寸可根据要求及参考相关标准来确定[5]。由垫片的总体尺寸及金属空心O形环的尺寸可以得到新型组合垫片外径Do一149mm，内径Di大约为114．6mn2。根据相关标准要求及经验均取金属骨(b)B一0．5mm架模拟模型的K一1．5mm、G=3．5mm、J=5tam。对0形环壁厚分别B