140MPa超高压井口闸阀阀体的有限元强度分析

针对目前在用的闸阀普遍笨重,运输、安装不便等问题,对其进行了基于matlab的阀体优化设计。以阀体内径、壁厚和高度为设计变量,以阀体实心部分体积最小为目标函数,以强度、变量非负等为约束条件建立优化模型。使用matlab优化工具函数,按照所建模型的约束条件和目标函数建立.m文件,调用优化工具函数fmincon对问题进行求解。优化算例表明,所得的最优点位于所有约束条件交集上,阀体体积减小了28.65%。

采气井口装置闸阀阀体壁厚的分析

建立高参数、大口径的火力发电机组闸阀阀体的参数化实体模型,仿真了不同的理想情况下阀体工作时的变形,并用数学方法拟合其位移边界,获得与工程实际较为接近的阀门的位移边界条件;在有限元计算工具的帮助下,模拟其实际变形,计算了阀体的应力场,为闸阀的强度设计提供了有效数据。

中高压法兰蝶阀阀体结构强度的有限元分析 作者：周玮 作者单位：沈阳职业技术学院,沈阳,110045 刊名：机械设计与制造 英文刊名：machinerydesign&manufacture 年，卷(期)：2010(7) 参考文献(4条) 1.solidworks公司;叶修梓;陈超祥cosmos基础教程cosmosworks2007 2.asme锅炉及压力容器委员会压力容器分委员会asme锅炉及压力容器规范(国际性规范)2007中文版ⅷ第二册压力 容器建造另一规则2008 3.陆培文实用阀门设计手册2007 4.江洪;陈燎;王智solidworks有限元分析实例解析2007 本文读者也读过(1条) 1.大口径蝶阀的有限元分析与设计[期刊论文]-黑龙江科技信息2009(32) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com

在中高压法兰蝶阀的设计过程中,对重要部件-阀体进行有限元分析是现代阀门设计的主要方法。这里采用solidworks中集成的有限元分析软件cosmos,通过实例详细的介绍了用cos-mosxpress及cosmosworks,对中高压法兰蝶阀阀体结构强度进行有限元分析的过程。得到的计算分析结果与实测数据相近,验证了有限元分析的正确性。

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号201920337357.7 (22)申请日2019.03.18 (73)专利权人建湖县鸿达阀门管件有限公司 地址224700江苏省盐城市建湖县高新技 术经济开发区南环路666号 (72)发明人吴启春　姜晓飞　周怀兵　 (74)专利代理机构北京华仲龙腾专利代理事务 所(普通合伙)11548 代理人李静 (51)int.cl. f16k5/04(2006.01) f16k5/08(2006.01) f16k27/08(2006.01) f16k31/60(2006.01) f16k41/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种140mpa超高压快速拆卸旋塞阀 (57)摘要 本实用新型提供一

2011年第40卷 第4期第26页 石油矿场机械 oilfieldequipment2011,40(4):26~28 文章编号:10013482(2011)04002603 140mpa压裂泵液缸强度及寿命预测分析 张磊,梁政,姜华 (西南石油大学机电工程学院,成都610500) 摘要:针对某厂新设计的140mpa高压压裂泵液缸,用ansys/ansysfesafe有限元分析软 件计算出了静力强度及疲劳寿命分布。计算结果显示,液缸在140mpa内压工作载荷下产生的 最大vonmises应力为630mpa,位于缸腔与柱塞腔相贯部位拐角处,内腔平均应力<350 mpa,液缸整体静强度满足要求。但是在循环载荷冲击作用下,相贯部位拐角处疲劳寿命低,

通过对平板闸阀几种主要的密封结构进行分析,认为密封副工艺尺寸链及位置公差、密封副之间的加工精度和阀座端面o形圈、非金属密封压缩量或波形弹簧的预紧力是影响平板闸阀密封可靠性的主要因素。为此,提出了实现平板闸阀气密封可靠性的有效措施:密封副之间的位置公差必须在规定范围内,并要保证其加工精度和研磨精度,合理计算阀座端面o形圈、非金属密封压缩量或波形弹簧的预紧力。2种通径和结构的平板闸阀水压密封及气压密封试验表明,无论在高压或低压情况下,平板闸阀都能实现可靠密封。

本文运用solidworks软件,依据cs200型方钻杆旋塞阀阀体的尺寸进行三维建模,通过对现场受力的模拟加载,并且进行有限元分析,最终找出最大应力分布位置、得出最小安全系数,进而对其结构进行改进。

使用有限元应力分析软件,按照rccm法规的要求,对核一级止回阀进行了详细的应力分析。

使用有限元软件ansys对缩套式超高压容器的筒体在预应力下的应力分布和施加载荷过程中筒体的应力分布进行了仿真,有限元的仿真结果与理论计算结果的比较证明有限元模拟仿真是正确的。

通过分析石油井口闸阀结构特点与工作原理,以闸阀阀体作为案例研究了三维参数化模型构建过程,利用caxa实体设计的自定义参数化零件功能,构造相关三维模型并定义相关变量,完成驱动单元参数化模型的构建。利用caxa实体设计参数化库功能存放参数化零件,调用参数化库中的参数化零件进行参数赋值与驱动,实现了411in2000psi闸阀阀体参数化设计。

重点讨论了高压油气井口装置阀体端面采用螺纹法兰加钢制密封垫环结构的强度与密封设计计算中,如何正确应用gb150—1998及hg20582—1998标准的问题;指出螺纹法兰与整体法兰的力学性能上的差异且二者不能“接轨”,并给出详细的实例计算。计算结果表明,目前生产的装有螺纹法兰闸阀的高压油气井口装置存在着安全隐患,建议对现有井口装置进行降压使用,并推荐了降压后的额定工作压力。

为了准确地分析计算高压闸阀的开关扭矩,笔者以暗杆式闸阀为例对其进行了结构原理分析、受力分析,找出开关扭矩出现最大值的状态,并运用新的计算公式进行了计算检验。计算结果表明:开关扭矩与螺纹摩擦力矩、填料与阀杆摩擦力矩、轴承摩擦力矩有关,螺纹摩擦力矩是影响开关扭矩的主要因素,其他结构形式的闸阀也存在相似关系。计算得出的开关扭矩与实际情况基本接近,同时说明其计算方法的正确性,并具有广泛的可参考性。

采用ansys大型有限元结构分析软件对双室真空高压气淬炉闸阀壳体进行弹性有限元应力分析。用apdl语言实现三维实体建立模型、施加约束与载荷、单元划分等过程的参数化,给出了双室真空高压气淬炉闸阀壳体的应力分析结果,提出了对闸阀壳体结构设计的改进意见。

分析了当前超高压阀体设计过程中面临的问题,介绍了自增强在高压设备设计中的优点,按第四强度理论,运用现有设计方法和自增强方法,对103.5mpa超高压阀体壁厚进行设计与计算。计算结果表明:自增强处理后的阀体在结构上得到了明显的改善,阀体应力分布较均匀,提高了材料的利用率。为超高压阀体的设计提供了理论依据。

针对热采井口应用的单阀杆明杆闸阀存在的不足,设计了热采井口双阀杆闸阀。该阀主要由阀体、盘根、下阀杆、连接装置、弹性挡圈、推力轴承、上阀杆和支架等组成,具有减小闸阀开关扭矩、减小闸板与阀座之间的摩擦、减小腐蚀性介质对阀杆的影响等特点。在整个启闭过程中上阀杆既旋转又升降,下阀杆只有升降动作,从而保证下阀杆对闸板不产生扭矩作用,减小了闸板与阀座之间的摩擦和磨损。现场应用中该阀效果良好,得到了用户好评。

根据节流阀阀体的结构特点,设计了两套锻造成形方案,并利用deform3d软件对两套成形工艺进行了分析。根据有限元分析的结果,确定了锻造毛坯的尺寸及锻造成形的载荷,制订了合理的成形方案,为节流阀阀体的锻造生产提供了指导。

主要讨论使用ansys有限元分析软件,建立平板闸阀阀体和闸板的流体动力学分析和结构应力分析三维模型,数值模拟分析它们的受力状况及边界条件,并进行了结构改进。

闸阀阀体加工工序

楔式闸阀闸板,阀体的工装

通过对42in.150磅级弹性楔式闸阀阀体从设计和试验等环节上进行有限元应力及位移分析,提出了解决150磅级大口径楔式闸阀阀体变形过大影响密封性能的方法