高温动压密封焊接金属波纹管性能分析

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作者 郑娆 吴哲坤 +1 位作者 李双喜 章国庆 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期1-8,共8页

焊接金属波纹管的性能与高温动压密封性能密切相关。为优化波纹管性能并进一步提高密封的稳定性,分析不同工况条件对某航空发动机动压密封的S形焊接金属波纹管性能的影响。以S形焊接金属波纹管为研究对象,建立固-热耦合分析模型,分析介... 焊接金属波纹管的性能与高温动压密封性能密切相关。为优化波纹管性能并进一步提高密封的稳定性,分析不同工况条件对某航空发动机动压密封的S形焊接金属波纹管性能的影响。以S形焊接金属波纹管为研究对象,建立固-热耦合分析模型,分析介质温度和介质压力对波纹管刚度和介质作用有效直径的影响,揭示工况参数对波纹管动压密封性能的影响规律,并针对温压联合作用对波纹管性能的影响拟合了计算公式。研究结果表明:在升温和升压过程中,刚度随介质温度呈线性减小,随介质压力呈线性增大;密封载荷系数随介质温度升高呈线性减小,其变化率随介质压力的增大而减小,低压工况的变化率是高压工况的5倍。拟合温压联合作用下刚度和有效直径的计算公式,拟合公式的决定系数高达97%以上。因此,在实际工程应用中,为降低高温对波纹管动压密封性能的影响,应根据实际需求适当提高工作压力,以达到最佳工作状态;拟合的公式可用于指导波纹管的选型计算,从而优化波纹管动压密封的结构设计和工况参数。 展开更多

关键词 S形焊接金属波纹管 动压密封 密封性能 航空发动机 载荷系数

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机械密封端面磨损与焊接金属波纹管失弹的耦合效应研究

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作者 夏欣龙 倪兴雅 孙见君 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期162-167,共6页

机械密封的劣化往往是由于多种因素的耦合作用,只有考虑机械密封多种劣化模式相关性,即考虑系统中部分或全部变量对系统所有相关劣化模式的综合影响才符合工程实际。以焊接金属波纹管机械密封为研究对象,基于Archard模型与阿伦尼乌斯公... 机械密封的劣化往往是由于多种因素的耦合作用,只有考虑机械密封多种劣化模式相关性,即考虑系统中部分或全部变量对系统所有相关劣化模式的综合影响才符合工程实际。以焊接金属波纹管机械密封为研究对象,基于Archard模型与阿伦尼乌斯公式,以及机械密封中波纹管与端面的耦合关系,推导磨损与失弹的耦合效应模型,并与实验数据进行对比验证。结果表明:波纹管失弹会增大端面泄漏,但会使得端面磨损减小;考虑耦合效应的预测模型的磨损量计算结果要小于Archard模型的计算结果,失弹量计算结果大于阿伦尼乌斯公式的计算结果。运用该耦合模型可以有效提高机械密封失效预测的准确性,更好地解释实际生产中机械密封的失效原因,为延长机械密封的使用周期指明方向。 展开更多

关键词 机械密封 耦合效应 端面磨损 焊接金属波纹管 应力松弛 预测模型

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基于ANSYS的干气密封焊接金属波纹管振动模态分析 被引量：9

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作者 丁雪兴 张静 +2 位作者 富影杰 任广江 吴振宁 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期56-59,共4页

利用ANSYS软件对焊接金属波纹管建模,划分网格,进行模态分析,求出其固有频率和振型,为波纹管的动态响应分析提供依据;同时利用理论公式计算出波纹管的固有频率,与利用模态分析计算出的固有频率进行比较,验证模态分析结果的可靠性.

关键词 焊接金属波纹管 ANSYS软件 模态分析 固有频率

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液态烃泵用焊接金属波纹管机械密封的失效原因及解决办法 被引量：5

4

作者 张智 黄泽沛 +1 位作者 麦琦 王庆 《流体机械》 CSCD 2004年第11期36-38,共3页

在石化生产过程中涉及到很多烃类介质 ,由于这些介质具有饱和蒸汽压高、易汽化等特点 ,决定了该类泵用机械密封动、静环端面间常处于不稳定的汽液混相状态 ,密封工作条件恶劣 ,使用寿命短。对液态烃泵用焊接金属波纹管机械密封可靠性差... 在石化生产过程中涉及到很多烃类介质 ,由于这些介质具有饱和蒸汽压高、易汽化等特点 ,决定了该类泵用机械密封动、静环端面间常处于不稳定的汽液混相状态 ,密封工作条件恶劣 ,使用寿命短。对液态烃泵用焊接金属波纹管机械密封可靠性差的成因进行了分析 。 展开更多

关键词 焊接金属波纹管 液态烃 设计问题 安全性

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焊接金属波纹管失弹机理研究-应力松弛 被引量：5

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作者 安源胜 蔡仁良 +2 位作者 刘卫东 汤毓红 何骁 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期7-9,共3页

高温下,波纹膜片的应力松弛是造成波纹管失弹的主要原因。本文通过对焊接金属波纹管的受力分析,从金属材料普遍遵循的 Bailey-Norton定律导出了波纹管的弹力松弛方程。试验对比结果表明,该公式较好地反映了波纹管实际使用过程中的失弹情... 高温下,波纹膜片的应力松弛是造成波纹管失弹的主要原因。本文通过对焊接金属波纹管的受力分析,从金属材料普遍遵循的 Bailey-Norton定律导出了波纹管的弹力松弛方程。试验对比结果表明,该公式较好地反映了波纹管实际使用过程中的失弹情况,具有较好的应用性。 展开更多

关键词 焊接金属波纹管 应力松弛 失弹 机械密封

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成型角对焊接金属波纹管性能影响的试验研究 被引量：1

6

作者 安源胜 蔡仁良 +1 位作者 邱智杰 张涌 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期42-44,共3页

本文通过对不同成型角波纹管的压缩变形和弹力松驰性能的测定 ,研究了成型角对焊接波纹管性能的影响 ,确定了机械密封用焊接金属波纹管成型角的最佳范围 。

关键词 焊接金属波纹管 刚度 弹力松驰 成型角 机械密封

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波片波形对焊接金属波纹管刚度的影响 被引量：6

7

作者 谭金 马咏梅 王庆 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期40-44,共5页

焊接金属波纹管是密封件中重要部件,波纹管刚度对密封件的密封性能有显著影响。以2种S型波形DN70波纹管为研究对象,建立波纹管的单波有限元模型,确定适合的边界条件,分别研究波片波形直线段、圆弧段几何尺寸对其刚度的影响,通过优化分... 焊接金属波纹管是密封件中重要部件,波纹管刚度对密封件的密封性能有显著影响。以2种S型波形DN70波纹管为研究对象,建立波纹管的单波有限元模型,确定适合的边界条件,分别研究波片波形直线段、圆弧段几何尺寸对其刚度的影响,通过优化分析获得与设计公式偏差较小的波形尺寸。研究结果表明,波片波形尺寸对波纹管的刚度有明显影响,内圆斜边波形的波片刚度比内圆直边波形的刚度大,直线段波形对刚度的影响比圆弧段波形大。 展开更多

关键词 焊接金属波纹管 波形 刚度 密封件

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焊接金属波纹管结构参数对平衡直径的影响 被引量：5

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作者 张清波 马咏梅 +2 位作者 邹晗阳 贾邵秀 兰铁栓 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期47-52,共6页

焊接金属波纹管密封性能受自身平衡直径的影响,而平衡直径与波纹管结构参数有关。为了了解焊接金属波纹管各结构参数对平衡直径的影响规律与影响程度,方便评估密封安全性,建立焊接金属波纹管数学模型和三维模型;根据数学模型,得出理想... 焊接金属波纹管密封性能受自身平衡直径的影响,而平衡直径与波纹管结构参数有关。为了了解焊接金属波纹管各结构参数对平衡直径的影响规律与影响程度,方便评估密封安全性,建立焊接金属波纹管数学模型和三维模型;根据数学模型,得出理想状态下焊接金属波纹管平衡直径表达式;在ANSYS workbench中改变波形、波厚、波数和波距,得出相应参数下的平衡直径数值,并分析不同参数对平衡直径的影响。分析结果表明:其他参数不变时,内外压作用下不同波形焊接金属波纹管的平衡直径随压力先快速增大,后增加趋势逐渐减小;受内压工况下平衡直径随波厚的增大而减小,随波数的增大而增大,随波距的增大而减少,受外压工况下平衡直径随波厚的增大而减小,随波数的增大而增大,随波距的增大而增大;受内压工况下各结构参数对平衡直径影响程度由大到小依次为波厚、波距、波数和波形,受外压工况下各结构参数对平衡直径的影响程度由大到小依次为波厚、波形、波距和波数。 展开更多

关键词 焊接金属波纹管 平衡直径 结构参数 密封性能

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机械密封焊接金属波纹管随机振动响应及优化分析 被引量：3

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作者 陶兴伟 穆塔里夫·阿赫迈德 +1 位作者 孙光耀 张伟国 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期105-112,共8页

针对焊接式金属波纹管在工作中出现的随机振动问题,运用虚拟激励法理论,采用MATLAB编程得到波纹管在随机激励下轴向和径向时域下的信号;将时域信号利用快速傅里叶变换得到频域信号,并导入Workbench软件中进行随机振动分析;同时对波纹管... 针对焊接式金属波纹管在工作中出现的随机振动问题,运用虚拟激励法理论,采用MATLAB编程得到波纹管在随机激励下轴向和径向时域下的信号;将时域信号利用快速傅里叶变换得到频域信号,并导入Workbench软件中进行随机振动分析;同时对波纹管的危险结构尺寸(波片厚度、焊箍半径和最小弯曲半径)进行响应面优化分析。结果表明:波纹管在受外界随机激励下的频率介于固有频率一阶和三阶之间;波纹管轴向最大响应变形发生在镶嵌静环的一端即自由端,径向最大响应变形发生在靠近波纹管的固定端的波片弧度较大处,随机激励时等效应力集中在靠近焊箍侧,这些位置在工作过程中最容易损坏,与实际工作中的破坏位置相吻合。通过响应面优化分析和自适应多目标优化,得到一组优化关键材料参数,使得波纹管的振动性能得到较大改善,降低了波纹管的损坏率,为焊接金属波纹管的结构参数设计提供理论参考。 展开更多

关键词 焊接金属波纹管 随机激励 功率谱密度 模态分析 响应面分析

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S型焊接金属波纹管振动分析与试验 被引量：1

10

作者 王宏飞 尼加提·玉素甫 买买提明·艾尼 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第10期117-120,共4页

针对S型焊接金属波纹管振动问题,首先,利用ANSYS对其进行模态分析,得到了不同型号波纹管固有频率及其频率规律。然后,利用轴系润滑与动力稳定性试验系统进行振动试验测试,得到了不同型号波纹管在激励转速和实际工作转速下的频率响应曲... 针对S型焊接金属波纹管振动问题,首先,利用ANSYS对其进行模态分析,得到了不同型号波纹管固有频率及其频率规律。然后,利用轴系润滑与动力稳定性试验系统进行振动试验测试,得到了不同型号波纹管在激励转速和实际工作转速下的频率响应曲线。最后通过仿真结果和试验测试结果的对比分析,确定了各型号波纹管的前6阶振动固有频率的径向频率值,揭示了波纹管的振动机理和实验测试影响因素,阐明了波纹管的数值建模方法和试验测试技术,这对焊接金属波纹管密封的设计、制造和应用提供了数据参考。 展开更多

关键词 焊接金属波纹管 模态分析 谐响应分析 振动试验 对比分析

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S形焊接金属波纹管振动特性分析 被引量：1

11

作者 王宏飞 尼加提·玉素甫 买买提明·艾尼 《机床与液压》 北大核心 2021年第8期147-151,共5页

针对S形焊接金属波纹管密封的振动问题,选用面体代替波片实体单元进行数值建模和模态分析;研究了单元尺寸对波纹管振动频率的影响,提出了波片选用面体单元时的单元尺寸应小于0.5 mm,并验证了其有效性。利用电动振动试验平台进行振动试... 针对S形焊接金属波纹管密封的振动问题,选用面体代替波片实体单元进行数值建模和模态分析;研究了单元尺寸对波纹管振动频率的影响,提出了波片选用面体单元时的单元尺寸应小于0.5 mm,并验证了其有效性。利用电动振动试验平台进行振动试验测试,得到了波纹管的振动特性曲线。通过对比分析仿真结果和试验测试结果,确定了波纹管的前6阶振动固有频率和振型,揭示了波纹管的振动机制和影响因素,阐明了波纹管的数值建模方法和试验测试技术。研究结果对焊接金属波纹管密封的设计、制造和应用提供了参考。 展开更多

关键词 焊接金属波纹管 模态分析 面体单元 振动试验 对比分析

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机械密封焊接波纹管波片的应力计算及分析 被引量：23

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作者 丁雪兴 王悦 +1 位作者 刘雪岭 王安静 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第1期58-60,共3页

利用ANSYS有限元程序对机械密封焊接金属波纹管波纹膜片进行应力分析计算.通过实例求出由轴向变形力、薄膜应力和离心应力3种静态应力组合的总应力.结果表明:波纹管的应力主要由轴向位移载荷引起,应严格控制波纹管压缩量的大小;通过增... 利用ANSYS有限元程序对机械密封焊接金属波纹管波纹膜片进行应力分析计算.通过实例求出由轴向变形力、薄膜应力和离心应力3种静态应力组合的总应力.结果表明:波纹管的应力主要由轴向位移载荷引起,应严格控制波纹管压缩量的大小;通过增加最大应力点所在圆弧的曲率半径来减小最大应力,提高膜片的使用寿命. 展开更多

关键词 焊接金属波纹管 膜片 ANSYS有限元 应力分析

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基于振动信号的机械密封金属波纹管疲劳分析 被引量：2

13

作者 郜凯强 穆塔里夫·阿赫迈德 郭勇 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期71-77,共7页

针对"S"型金属焊接波纹管振动疲劳失效问题,采集相关工况下的振动信号,使用短时傅里叶变换编辑信号的方法识别损伤区间,并在区间端点等距插值拼接信号,得到用于零件疲劳分析的编辑信号。对原始信号和编辑后的信号用雨流计数... 针对"S"型金属焊接波纹管振动疲劳失效问题,采集相关工况下的振动信号,使用短时傅里叶变换编辑信号的方法识别损伤区间,并在区间端点等距插值拼接信号,得到用于零件疲劳分析的编辑信号。对原始信号和编辑后的信号用雨流计数法统计损伤循环次数,并求出信号的平均能量;将编辑信号加载至波纹管,通过仿真计算进一步验证,得到了编辑信号与原始信号影响下波纹管的疲劳损伤分布云图;并分析不同转速下,振动信号不同应力范围的能量循环次数。结果表明:通过信号缩减得到的编辑信号有效地保留了损伤片段并且缩减了信号的长度,表明基于短时傅里叶变换的缩减信号方法可以有效地缩短疲劳实验的时间,加速研发周期;低转速时波纹管径向应力较大、循环次数较高,更容易发生振动疲劳。 展开更多

关键词 金属焊接波纹管 振动疲劳 短时傅里叶变换 雨流计数法 疲劳损伤

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波纹管机械密封减振新结构 被引量：3

14

作者 金凌 夏新龙 +1 位作者 张智 王庆 《流体机械》 CSCD 北大核心 1998年第9期40-42,共3页

对焊接金属波纹管的振动失效进行了分析，介绍了几种减振新结构。

关键词 焊接金属波纹管 机械密封 振动 减振结构

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极端工况机械密封波纹管结构-热耦合失效分析 被引量：21

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作者 赵文元 穆塔里夫.阿赫迈德 田雪峰 《流体机械》 CSCD 北大核心 2018年第8期21-24,5,共5页

针对焊接金属波纹管在复杂工况下的失弹、疲劳失效的现象,以波纹管为研究对象,建立三维模型,应用静力学、热力学理论和有限元计算、试验分析相结合的方法对机械密封波纹的性能进行了分析,得到了不同力和温度作用下波纹管的受力分布、压... 针对焊接金属波纹管在复杂工况下的失弹、疲劳失效的现象,以波纹管为研究对象,建立三维模型,应用静力学、热力学理论和有限元计算、试验分析相结合的方法对机械密封波纹的性能进行了分析,得到了不同力和温度作用下波纹管的受力分布、压缩量、刚度和热变形的变化规律及相互影响关系。结果表明:温度和力的作用对波纹管的失弹失效有较大影响。研究结果对于波纹管的优化设计、疲劳寿命分析、机械密封的选用和维护等提供了相关数据和理论依据。 展开更多

关键词 焊接金属波纹管 失弹 结构-热耦合 疲劳失效 多物理场

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苯酐泵机械密封失效分析与改进措施 被引量：3

16

作者 张建奎 郝木明 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期179-181,207,共4页

针对苯酐泵国产用波纹管机械密封使用时常见的故障进行了失效分析,并对波纹管组件的材质、结构、制造工艺以及端面比压设计等方面提出了改进方法,使国产机械密封的使用寿命大大延长。

关键词 苯酐泵 焊接金属波纹管 机械密封 端面比压

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深冷泵机械密封的国产化改造及其应用 被引量：1

17

作者 许斌 《流体机械》 CSCD 北大核心 2005年第7期46-48,8,共4页

深冷泵多采用进口多弹簧串联机械密封,但价格高、供货周期长。对深冷泵用机械密封进行了国产化研究,所研制的机械密封实现了要求工况下平稳、长周期的运行。

关键词 焊接金属波纹管 串联密封 进口橡胶圈

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中压热氨泵机械密封改造

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作者 王斌 喻宁 《流体机械》 CSCD 2003年第12期31-33,共3页

结合某中压热氨泵的机械密封改造 ,对金属波纹管机械密封与普通机械密封的性能对比进行了分析 ,指出金属波纹管机械密封可以在很多工况下取代使用 ,辅助密封圈的普通机械密封。

关键词 中压热氨泵 改造 焊接金属波纹管机械密封 性能对比

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西安永华集团有限公司

19

《流体机械》 CSCD 北大核心 2008年第7期87-87,共1页

关键词 有限 西安 集团 焊接金属波纹管 机械配件 合资企业 生产公司 机械密封

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西安永华集团有限公司

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《流体机械》 CSCD 北大核心 2014年第11期87-88,共2页

1公司简介 西安永华集团有限公司成立于1987年3月，其前身为中美合资西安西乐机封有限公司（原西安永华石化机械配件厂与美国EG＆G SEALOL公司合资），是国内唯一一家引进美国SEALOL公司成套技术设备工艺及检测手段，使用优质材料生产... 1公司简介 西安永华集团有限公司成立于1987年3月，其前身为中美合资西安西乐机封有限公司（原西安永华石化机械配件厂与美国EG＆G SEALOL公司合资），是国内唯一一家引进美国SEALOL公司成套技术设备工艺及检测手段，使用优质材料生产以焊接金属波纹管为主导产品的机械密封供应商，已被中石油、中石化、中海油评为机封供应商的前列。 展开更多

关键词 西安 焊接金属波纹管 公司简介 机械配件 设备工艺 成套技术 机械密封 主导产品

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