论文摘要
本文为解决现场使用的封隔器存在密封不严、胶筒易打翻等问题,研究了封隔器的结构与工作原理,对封隔器的基本结构、类型、功能进行了分析,提出了解决问题的思路。对封隔器密封元件的受力进行理论分析,研究了有“防突”、无“防突”结构封隔器坐封力的计算公式,还研究了指定工作压差下有“防突”装置和无“防突”装置封隔器胶筒接触应力的计算公式,针对本文设计的新型封隔器进行计算。由理论计算结果来看,有“防突”装置的封隔器性能优于无“防突”型封隔器。针对密封元件的尺寸、形状进行了改进,设计了隔环的“防突”装置,利用三维建模软件建立了新型封隔器的三维模型。为后续CAE分析做好了准备。采用Mooney-Rivlin超弹性材料模型,进行封隔器坐封过程的有限元分析。研究橡胶材料参数的获得方法,采用有限滑动接触模型定义了胶筒与隔环、套管、中心管的接触。经过计算,得出结论认为封隔器的结构改进设计是合理的。最后进行了室内试验,检验了改进型封隔器在实际工况下的性能,证明新型封隔器的研制是成功的。
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