140MPa超高壓井口閘閥閥體的有限元強(qiáng)度分析

針對(duì)目前在用的閘閥普遍笨重,運(yùn)輸、安裝不便等問題,對(duì)其進(jìn)行了基于matlab的閥體優(yōu)化設(shè)計(jì)。以閥體內(nèi)徑、壁厚和高度為設(shè)計(jì)變量,以閥體實(shí)心部分體積最小為目標(biāo)函數(shù),以強(qiáng)度、變量非負(fù)等為約束條件建立優(yōu)化模型。使用matlab優(yōu)化工具函數(shù),按照所建模型的約束條件和目標(biāo)函數(shù)建立.m文件,調(diào)用優(yōu)化工具函數(shù)fmincon對(duì)問題進(jìn)行求解。優(yōu)化算例表明,所得的最優(yōu)點(diǎn)位于所有約束條件交集上,閥體體積減小了28.65%。

采氣井口裝置閘閥閥體壁厚的分析

建立高參數(shù)、大口徑的火力發(fā)電機(jī)組閘閥閥體的參數(shù)化實(shí)體模型,仿真了不同的理想情況下閥體工作時(shí)的變形,并用數(shù)學(xué)方法擬合其位移邊界,獲得與工程實(shí)際較為接近的閥門的位移邊界條件;在有限元計(jì)算工具的幫助下,模擬其實(shí)際變形,計(jì)算了閥體的應(yīng)力場(chǎng),為閘閥的強(qiáng)度設(shè)計(jì)提供了有效數(shù)據(jù)。

中高壓法蘭蝶閥閥體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的有限元分析 作者：周瑋 作者單位：沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,沈陽,110045 刊名：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 英文刊名：machinerydesign&manufacture 年，卷(期)：2010(7) 參考文獻(xiàn)(4條) 1.solidworks公司;葉修梓;陳超祥cosmos基礎(chǔ)教程cosmosworks2007 2.asme鍋爐及壓力容器委員會(huì)壓力容器分委員會(huì)asme鍋爐及壓力容器規(guī)范(國際性規(guī)范)2007中文版ⅷ第二冊(cè)壓力 容器建造另一規(guī)則2008 3.陸培文實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)2007 4.江洪;陳燎;王智solidworks有限元分析實(shí)例解析2007 本文讀者也讀過(1條) 1.大口徑蝶閥的有限元分析與設(shè)計(jì)[期刊論文]-黑龍江科技信息2009(32) 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com

在中高壓法蘭蝶閥的設(shè)計(jì)過程中,對(duì)重要部件-閥體進(jìn)行有限元分析是現(xiàn)代閥門設(shè)計(jì)的主要方法。這里采用solidworks中集成的有限元分析軟件cosmos,通過實(shí)例詳細(xì)的介紹了用cos-mosxpress及cosmosworks,對(duì)中高壓法蘭蝶閥閥體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析的過程。得到的計(jì)算分析結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相近,驗(yàn)證了有限元分析的正確性。

(19)中華人民共和國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局 (12)實(shí)用新型專利 (10)授權(quán)公告號(hào) (45)授權(quán)公告日 (21)申請(qǐng)?zhí)?01920337357.7 (22)申請(qǐng)日2019.03.18 (73)專利權(quán)人建湖縣鴻達(dá)閥門管件有限公司 地址224700江蘇省鹽城市建湖縣高新技 術(shù)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)南環(huán)路666號(hào) (72)發(fā)明人吳啟春　姜曉飛　周懷兵　 (74)專利代理機(jī)構(gòu)北京華仲龍騰專利代理事務(wù) 所(普通合伙)11548 代理人李靜 (51)int.cl. f16k5/04(2006.01) f16k5/08(2006.01) f16k27/08(2006.01) f16k31/60(2006.01) f16k41/02(2006.01) (54)實(shí)用新型名稱 一種140mpa超高壓快速拆卸旋塞閥 (57)摘要 本實(shí)用新型提供一

2011年第40卷 第4期第26頁 石油礦場(chǎng)機(jī)械 oilfieldequipment2011,40(4):26~28 文章編號(hào):10013482(2011)04002603 140mpa壓裂泵液缸強(qiáng)度及壽命預(yù)測(cè)分析 張磊,梁政,姜華 (西南石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,成都610500) 摘要:針對(duì)某廠新設(shè)計(jì)的140mpa高壓壓裂泵液缸,用ansys/ansysfesafe有限元分析軟 件計(jì)算出了靜力強(qiáng)度及疲勞壽命分布。計(jì)算結(jié)果顯示,液缸在140mpa內(nèi)壓工作載荷下產(chǎn)生的 最大vonmises應(yīng)力為630mpa,位于缸腔與柱塞腔相貫部位拐角處,內(nèi)腔平均應(yīng)力<350 mpa,液缸整體靜強(qiáng)度滿足要求。但是在循環(huán)載荷沖擊作用下,相貫部位拐角處疲勞壽命低,

通過對(duì)平板閘閥幾種主要的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,認(rèn)為密封副工藝尺寸鏈及位置公差、密封副之間的加工精度和閥座端面o形圈、非金屬密封壓縮量或波形彈簧的預(yù)緊力是影響平板閘閥密封可靠性的主要因素。為此,提出了實(shí)現(xiàn)平板閘閥氣密封可靠性的有效措施:密封副之間的位置公差必須在規(guī)定范圍內(nèi),并要保證其加工精度和研磨精度,合理計(jì)算閥座端面o形圈、非金屬密封壓縮量或波形彈簧的預(yù)緊力。2種通徑和結(jié)構(gòu)的平板閘閥水壓密封及氣壓密封試驗(yàn)表明,無論在高壓或低壓情況下,平板閘閥都能實(shí)現(xiàn)可靠密封。

本文運(yùn)用solidworks軟件,依據(jù)cs200型方鉆桿旋塞閥閥體的尺寸進(jìn)行三維建模,通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)受力的模擬加載,并且進(jìn)行有限元分析,最終找出最大應(yīng)力分布位置、得出最小安全系數(shù),進(jìn)而對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

使用有限元應(yīng)力分析軟件,按照rccm法規(guī)的要求,對(duì)核一級(jí)止回閥進(jìn)行了詳細(xì)的應(yīng)力分析。

使用有限元軟件ansys對(duì)縮套式超高壓容器的筒體在預(yù)應(yīng)力下的應(yīng)力分布和施加載荷過程中筒體的應(yīng)力分布進(jìn)行了仿真,有限元的仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果的比較證明有限元模擬仿真是正確的。

通過分析石油井口閘閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理,以閘閥閥體作為案例研究了三維參數(shù)化模型構(gòu)建過程,利用caxa實(shí)體設(shè)計(jì)的自定義參數(shù)化零件功能,構(gòu)造相關(guān)三維模型并定義相關(guān)變量,完成驅(qū)動(dòng)單元參數(shù)化模型的構(gòu)建。利用caxa實(shí)體設(shè)計(jì)參數(shù)化庫功能存放參數(shù)化零件,調(diào)用參數(shù)化庫中的參數(shù)化零件進(jìn)行參數(shù)賦值與驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了411in2000psi閘閥閥體參數(shù)化設(shè)計(jì)。

重點(diǎn)討論了高壓油氣井口裝置閥體端面采用螺紋法蘭加鋼制密封墊環(huán)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與密封設(shè)計(jì)計(jì)算中,如何正確應(yīng)用gb150—1998及hg20582—1998標(biāo)準(zhǔn)的問題;指出螺紋法蘭與整體法蘭的力學(xué)性能上的差異且二者不能“接軌”,并給出詳細(xì)的實(shí)例計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明,目前生產(chǎn)的裝有螺紋法蘭閘閥的高壓油氣井口裝置存在著安全隱患,建議對(duì)現(xiàn)有井口裝置進(jìn)行降壓使用,并推薦了降壓后的額定工作壓力。

為了準(zhǔn)確地分析計(jì)算高壓閘閥的開關(guān)扭矩,筆者以暗桿式閘閥為例對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)原理分析、受力分析,找出開關(guān)扭矩出現(xiàn)最大值的狀態(tài),并運(yùn)用新的計(jì)算公式進(jìn)行了計(jì)算檢驗(yàn)。計(jì)算結(jié)果表明:開關(guān)扭矩與螺紋摩擦力矩、填料與閥桿摩擦力矩、軸承摩擦力矩有關(guān),螺紋摩擦力矩是影響開關(guān)扭矩的主要因素,其他結(jié)構(gòu)形式的閘閥也存在相似關(guān)系。計(jì)算得出的開關(guān)扭矩與實(shí)際情況基本接近,同時(shí)說明其計(jì)算方法的正確性,并具有廣泛的可參考性。

采用ansys大型有限元結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)雙室真空高壓氣淬爐閘閥殼體進(jìn)行彈性有限元應(yīng)力分析。用apdl語言實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體建立模型、施加約束與載荷、單元?jiǎng)澐值冗^程的參數(shù)化,給出了雙室真空高壓氣淬爐閘閥殼體的應(yīng)力分析結(jié)果,提出了對(duì)閘閥殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)意見。

分析了當(dāng)前超高壓閥體設(shè)計(jì)過程中面臨的問題,介紹了自增強(qiáng)在高壓設(shè)備設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn),按第四強(qiáng)度理論,運(yùn)用現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法和自增強(qiáng)方法,對(duì)103.5mpa超高壓閥體壁厚進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明:自增強(qiáng)處理后的閥體在結(jié)構(gòu)上得到了明顯的改善,閥體應(yīng)力分布較均勻,提高了材料的利用率。為超高壓閥體的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

針對(duì)熱采井口應(yīng)用的單閥桿明桿閘閥存在的不足,設(shè)計(jì)了熱采井口雙閥桿閘閥。該閥主要由閥體、盤根、下閥桿、連接裝置、彈性擋圈、推力軸承、上閥桿和支架等組成,具有減小閘閥開關(guān)扭矩、減小閘板與閥座之間的摩擦、減小腐蝕性介質(zhì)對(duì)閥桿的影響等特點(diǎn)。在整個(gè)啟閉過程中上閥桿既旋轉(zhuǎn)又升降,下閥桿只有升降動(dòng)作,從而保證下閥桿對(duì)閘板不產(chǎn)生扭矩作用,減小了閘板與閥座之間的摩擦和磨損。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中該閥效果良好,得到了用戶好評(píng)。

閘閥閥體加工工序

楔式閘閥閘板,閥體的工裝

采用有限元分析方法,對(duì)大型鑄造不銹鋼閥體建立有限元分析模型,并對(duì)其進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析。分析結(jié)果表明,閥體整體應(yīng)力水平較高,閥體相貫處存在應(yīng)力集中,易發(fā)生裂紋。另外,閘板的開閉對(duì)應(yīng)力水平有強(qiáng)化作用。

spayte超高壓軟管 上海馨予液壓機(jī)電設(shè)備有限公司聯(lián)系電話18001926735 spayte超高壓軟管概述： 超高壓軟管采用德國產(chǎn)的spayte軟管，該軟管工作壓力最高達(dá)2800bar，其增強(qiáng)層是經(jīng)過特別處理的高強(qiáng)度鋼 絲纏繞層，外膠層相應(yīng)是聚酰胺（pa）或聚亞安（pur），內(nèi)膠層是聚甲醛（pom）或聚酰胺（pa），該品牌軟管 軟管流體阻力小，容積膨脹小，防化學(xué)腐蝕性好，重量輕，外徑小，單根長(zhǎng)度可達(dá)1200m軟管接頭用優(yōu)質(zhì)碳素鋼 或不銹鋼制造，采用先進(jìn)的扣壓設(shè)備和工藝。 2層高強(qiáng)度纏繞鋼絲 顏色：綠色 工作溫度：-30℃～+60℃ 4層高強(qiáng)度纏繞鋼絲 顏色：灰色 工作溫度：-30℃～+60℃ 6層高強(qiáng)度纏繞鋼絲 顏色：藍(lán)色 工作溫度：-30℃～+60℃ 軟管型號(hào) 內(nèi)徑 （mm） 外徑 （mm） 工作壓力 （bar） 最小爆破壓力 （ba

介紹了高壓油氣井口裝置閥體端部螺紋法蘭的結(jié)構(gòu),給出了該型螺紋法蘭的強(qiáng)度計(jì)算方法以及它在井場(chǎng)上的常用規(guī)格和尺寸。通過強(qiáng)度校核,證明此種螺紋法蘭安全可靠。鑒于目前螺紋法蘭設(shè)計(jì)計(jì)算的多樣性,認(rèn)為可以制定適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)加以規(guī)范,便于對(duì)設(shè)計(jì)、制造及驗(yàn)收的全過程進(jìn)行控制,確保產(chǎn)品質(zhì)量,從而提高井口設(shè)備的安全使用性能。