由于封隔器聚氨酯密封胶胶筒是轴对称的,因此只取其1/2建立有限元分析模型,如图模型由3种材料构成;聚氨酯密封胶胶筒材料为橡胶;隔环、中心管和套管材料为钢;橡胶表层贴的材料为紫铜。各材料性能为:聚氨酯密封胶胶筒橡胶密度为1500kg/m3,弹性模量Clo=1.87MPa,弹性模量G,=0.47MPa;紫铜密度为7830kg/m,弹性模量E=119MPa,泊松比c=0.36;钢的密度为7850kg/m,弹性模2.06X105MPa,泊松比c=0.30在最上边的刚性隔环上施加50100kN的坐封力,分析方法与常规聚氨酯密封胶胶筒类似。图8-y9分别表示轴向载荷为50-10okN时上、下聚氨酯密封胶胶筒的接触应力。可以看出,聚氨酯密封胶胶筒接触应力沿聚氨酯密封胶胶筒接触长度分布不均匀,当坐封力较小时,聚氨酯密封胶胶筒接触应力分布较均匀;当轴向载荷较高时,接触应力分布曲线呈现2个峰值,这是由于初始聚氨酯密封胶胶筒内、外表面都向外鼓,在继续压缩变形的过程中,向外鼓的内表面反而挤向中心管的缘故;当轴向载荷继续增加时,接触应力分布曲线仍然呈现2个峰值,但是靠近加载端聚氨酯密封胶胶筒的接触应力迅速增加,这种现象的产生与聚氨酯密封胶胶筒受力变形状况是相联系的,当轴向坐封力较小时,套管对聚氨酯密封胶胶筒的摩擦力小,接触应力分布趋于对称,当载荷较高时,聚氨酯密封胶胶筒受摩擦力的影响,靠近加载端的接触应力增高。分析表明,上聚氨酯密封胶胶筒的接触应力为下聚氨酯密封胶胶筒接触应力的2倍多,上聚氨酯密封胶胶筒起主要坐封作用;聚氨酯密封胶胶筒被紫铜片所包络的部分接触应力明显较大,该段起主要密封作用。
结论
1)新型聚氨酯密封胶胶筒承受的接触应力比常规聚氨酯密封胶胶筒大得多,因此其结构是合理的。
2)由2个聚氨酯密封胶胶筒组成密封、封隔单元,安全、可靠,完全可以起到密封封隔作用。
3)聚氨酯密封胶胶筒表面贴金属片能提高其承载能力。http://www.sdyuantai.net/