智能井的井下流量控制阀中的金属密封对于其可靠性具有重要的影响。针对具有圆度误差的金属密封和滑套的密封副(以下简称为金属密封副),利用ABAQUS研究了介质压力和初始过盈量对其接触应力的影响。研究发现①当金属密封副的2个椭圆截面长轴正交或重合时,接触应力沿接触环面分别呈“W”型或“M”型曲线分布。2种曲线上波峰和波谷处的接触应力的最值与密封面上的平均接触应力均随着介质压力、初始过盈量和滑套圆度误差的增加而增加;②当金属密封副的2个椭圆长轴夹角θ为15~75°时,接触应力分布曲线的波峰和波谷的最值和密封面上的平均接触应力先减小后增加,且与θ的关系曲线均关于θ=45°线近似对称。

为满足井下流量控制阀在高温高压、强腐蚀工况下的密封要求,提出一种可用于径向密封的U形金属密封环;利用Abaqus软件建立密封环的二维有限元分析模型,计算在预紧和井下实际工况条件下的最大Mises应力和接触压力的分布情况,分析初始压缩量、密封环厚度和井下压力对密封性能的影响。结果表明:随着初始压缩量的增加,最大接触压力先增大后减小再增大;随密封环厚度增加,最大接触压力先减小后增大;随井下压力增加,最大接触压力波动增加。初压缩量为0.4 mm、密封环厚度为3.7 mm时密封效果最优;在井下工作压力为30 MPa时,U形金属密封环能够满足密封条件,实现紧密密封。

无框车门密封系统用于车门系统防尘、防水、密封等,同时对开关门轻便性、驾驶舒适性有重要的影响,因此研究无框车门密封条断面结构有重要的实际工程意义。首先分析无框车门密封条与传统有框车门结构差异,并确定无框车门密封系统方案,以门框密封条为研究目标,进行断面结构和接角联接结构设计,然后通过非线性软件MSC.MARC中Mooney-Rivlin模型模拟橡胶材料的非线性特性,针对门框密封条3个不同断面及周围环境数据,结合2D和3D数据压缩仿真分析的方法,计算得到整体密封力,最后利用车门台架工装、测力计等实验设备,采用差值法得到实测密封力,与仿真计算结果进行比较,误差在10%以内,验证了理论与实验一致性。结果表明了综合考虑无框车门密封性和密封力,多截面密封条设计建模和优化的有效性。

为揭示刷式密封的迟滞规律,针对其结构特点,采用有限元方法分析了刷式密封系统动力学参数和结构工况参数之间的关系,在刷丝受力分析的基础上建立刷式密封系统质量—弹簧—阻尼等效动力学模型,研究了结构和工况参数对迟滞量、迟滞率和迟滞时间的影响规律,并进一步分析了结构参数对刷式密封迟滞特性影响的灵敏度。研究结果表明:迟滞量和迟滞率随刷丝直径的增大而减小,随刷丝长度、刷丝排列角度、后挡板保护高度的增大而增大;后挡板保护高度对迟滞时间没有影响。结构参数对迟滞量影响的灵敏度由小到大依次为后挡板保护高度、刷丝直径、刷丝排列角度、刷丝长度。将难以分析的数值模型转化为可控数值计算的研究方法,可为刷式密封的多目标结构优化研究提供一种新的研究思路。

本文根据某矿煤层赋存条件,通过对放顶煤仰采工作面常见问题进行分析,从液压支架角度提出了解决措施,最终设计出ZF10000/22/35D放顶煤液压支架。这解决了放顶煤仰采工作面液压支架设计难题,为煤矿安全、高效生产提供了保障。

针对液压支架四连杆机构间的铰接轴拔出困难的问题,介绍了一种销轴拔出装置,并对该装置的设计思路、工作原理以及使用效果做出了阐述。

隔水管张紧器是深海钻采作业中的关键装备,其主要作用是为隔水管提供恒定的张紧力,以克服浮式平台和钻井船随海浪做升沉运动时对隔水管的影响。隔水管在因台风、动力定位故障等影响因素下需要紧急回收时,水下隔水管总成(Lower Marine Riser Package,LMRP)与水下防喷器(Blow Out Preventer,BOP)紧急脱离后,隔水管会在短时间内以较大的反冲速度向上运动,所以需要控制隔水管的反冲速度以保护隔水管、钻井平台和人员的安全。因此,以我国某海上钻井平台为基础,根据实际工况设计了一种新型防反冲控制阀。该控制阀系统主要由液压和电磁控制两部分组成,用AMESim软件建立隔水管反冲控制仿真模型,对正常工作和紧急脱离这两种模式进行模拟验证,并设计防反冲控制算法,研究隔水管反冲回收的影响因素。结果表明:在正常工作模式时,张紧器系统起到升沉补偿和预防单个

为确定污染度等级,将计算机技术与图像处理技术相结合开发了OCMS2006油液污染度测试系统。该系统通过获取固体颗粒污染物试验样片的数字显微图像,利用数字图像处理技术进行分析,并在V isual C＋＋环境下进行开发操作,从而确定油液污染度的等级。该方案测试结果准确,可以进行定量和定性测试,具有较广泛的应用前景,为油液污染度测试技术的发展提供了新的途径和方法。