双塔干燥器换向阀用双面阀板密封性能仿真研究_张斌.pdf
《双塔干燥器换向阀用双面阀板密封性能仿真研究_张斌.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《双塔干燥器换向阀用双面阀板密封性能仿真研究_张斌.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、信息技术张斌,等双塔干燥器换向阀用双面阀板密封性能仿真研究第一作者简介:张斌(1967),男,江苏扬州人,高级工程师,本科,研究方向为轨道交通制动系统设计及性能优化。DOI:1019344/j cnki issn16715276202301035双塔干燥器换向阀用双面阀板密封性能仿真研究张斌,周易文,李卫强(南京中车浦镇海泰制动设备有限公司,江苏 南京 211800)摘要:采用 ANSYS 分析软件研究了双塔干燥器换向阀用双面阀板密封性能与橡胶材料硬度、橡胶厚度及黏接性能关系,并通过实际密封试验进行了验证。仿真结果表明:该类产品在相同的密封接触形变情况下,提高橡胶硬度有利于密封。同时密封产品应
2、设计合适的橡胶厚度以保证橡胶最大应变在工程许用范围内,确保产品使用寿命的可靠性。仿真和试验验证该类产品的密封机理,可为该类密封产品的设计和选材提供依据。关键词:气动密封;橡胶应变;密封接触应力;黏接中图分类号:TP3919文献标志码:B文章编号:1671-5276(2023)01-0145-05Simulation Study on Sealing Performance of Doublesided Valve Plate forDirectional Valve of Double Tower DryerZHANG Bin,ZHOU Yiwen,LI Weiqiang(Nanjing CC
3、 Puzhen Haitai Braking Equipment Co,Ltd,Nanjing 211800,China)Abstract:With the ANSYS analysis software,the relationship between the sealing performance of doublesided valve plate fordirectional valve of double tower dryer and the hardness,thickness and adhesion of rubber material was studied,and ver
4、ified byactual sealing test The simulation results show that the improvement of rubber hardness is conducive to sealing under the samesealing contact deformation And meanwhile,the sealing products should be designed with appropriate rubber thickness to ensurethe maximum strain of rubber within the a
5、llowable range of the project and assure the reliability of product service life The simulationand test verify the sealing mechanism of corresponding products,which provides a basis for the design and material selection of thesealing products of the same kindKeywords:pneumatic seal;rubber strain;sea
6、ling contact stress;bonding0引言轨道车辆中风源系统主要由空气压缩机和干燥器组成,空气压缩机负责提供压缩空气,干燥器负责将压缩空气进行干燥后供制动系统等用风设备使用。其中双塔干燥器是目前动车组以及地铁车辆上主流使用的。该干燥器可以同时进行干燥和再生,当主气流在一个塔中被干燥时,另一个塔中的滤芯同时进行再生。干燥和再生气路控制主要通过换向阀来实现,其中换向阀主要通过一种双面阀板橡胶密封件实现气路的开合。本文采用 ANSYS 等有限元分析软件对双面阀板橡胶密封件进行密封能力研究。1双塔干燥器换向阀工作原理双塔干燥器换向阀1 如图 1 所示,主要由活塞杆、导承、上下阀口及双
7、面阀板橡胶密封件等组成,设计最大工作密封压力为 09MPa。其中双面阀板橡胶密封件密封原理如图 2 所示,活塞杆与双面阀板通过紧固螺母连接一体,在先导压力的作用下轴向活塞运动;向下运动,双面阀板密封产品橡胶面与下阀口接触形成密封,实现充气过程;向上运动,双面阀板密封产品橡胶面与上阀口接触形成密封,实现排气过程,从而实现双塔干燥器的进气及换气的功能。图 1双塔干燥器换向阀示意图2换向阀双面阀板橡胶密封件密封仿真模型21换向阀双面阀板橡胶密封件气动密封仿真模型建立双塔干燥器换向阀双面阀板橡胶密封件的有限元模541信息技术张斌,等双塔干燥器换向阀用双面阀板密封性能仿真研究型如图 3 所示,其在充气工
8、作时,在弹簧力和工作气压差作用下,双面阀板橡胶与下阀口压紧接触,其中压紧力为332N;在排气工作时,其压紧力为 678N。其中上下阀口、双面阀板金属骨架都为不锈钢材质,其刚度相对橡胶材料可视为刚体,把双面阀板橡胶与上下阀口接触设置为刚体柔体接触,接触方式为面面接触2。橡胶材料为丁腈橡胶,橡胶单元采用 PLANE183 超弹单元,橡胶材料模型采用 Mooneyivlin 超弹本构模型。图 2换向阀双面阀板橡胶密封件工作原理简图图 3双面阀板密封件气动密封仿真模型22双面阀板用丁腈橡胶材料力学试验橡胶材料是一种黏弹性材料,并非是一种完全 100%的弹性材料。其中橡胶起到密封作用主要靠橡胶材料在载荷
9、作用下弹性变形产生密封接触应力而实现密封。因此橡胶材料参数对其密封能力极其关键。本文以不同配方丁腈橡胶为材料试验对象,在常温(232)进行了等双轴拉伸和回弹性材料试验。其中双轴拉伸试样为60mm2mm 圆形试样,在圆周 16 个均分点施加载荷,其中具体试样形状和试验设备及试验方法如表 1 所示(非标试验)。表 1丁腈橡胶材料试样规格、试验设备及试验方法试验类型试样规格试验设备等双轴拉伸EBT5000 多轴拉伸试验机,载荷量程 0 5 000N,精度为 03%,变形测量采用非接触式激光引伸仪23不同硬度丁腈橡胶材料 Mooney ivlin 模型参数的确定本文仿真中橡胶材料采用 Mooney i
10、vlin 超弹本构模型3,它较好地描述了橡胶类不可压缩超弹性材料变形小于 150%的橡胶材料力学性能,能够满足工程橡胶材料的有限元计算需要4。拟合计算得到不同硬度丁腈橡胶材料Mooney ivlin 超弹本构模型参数见表 2(常温 23)。表 2不同丁腈橡胶仿真材料物理参数单位:MPa邵尔硬度物理量数值60ivlin 参数 C10032ivlin 参数 C0100670ivlin 参数 C1005ivlin 参数 C0100580ivlin 参数 C10079ivlin 参数 C010083仿真结果与讨论31不同硬度丁腈橡胶对双面阀板密封接触应力的影响研究不同邵尔硬度(60、70 和 80)丁
11、腈橡胶材料的双面阀板在双塔干燥器充排气过程密封性能。仿真结果如表 3所示(应力指标09MPa),其中橡胶与上下阀口接触变形如图 4 所示,密封接触应力分布如图 5图 6 所示。不同硬度橡胶在指定的载荷作用下,橡胶与上下阀口都完全接触,所以不同硬度丁腈橡胶在各密封状态下橡胶应变分布是一致的。但是由于橡胶硬度不同,橡胶弹性模量不一样,产生641信息技术张斌,等双塔干燥器换向阀用双面阀板密封性能仿真研究的密封接触应力也不同。随着橡胶硬度增加,密封接触应力增大。从计算结果可以看出,为了实现 09MPa 工作气压密封,建议双面阀板密封件可用橡胶材料,选择 80 邵尔硬度。表 3不同硬度丁腈橡胶双面阀板密
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 干燥器 换向 双面 密封 性能 仿真 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。