管道外表面等离子除鳞密封装置的设计与研究

摘要

钢管在热轧之后，将会在表面形成一层较硬的氧化层，俗称鳞皮。在后续加工之前需去除该层氧化物，该过程称为除鳞。相对于传统的除鳞方法，等离子除鳞具有除鳞性能优越、生产效率高、环保等优点。在国内，管道表面等离子除鳞装置及相关理论和技术研究均很少，因此研究除鳞装置及其相关技术具有重要的意义。
　　针对被除鳞钢管的结构特点和其连续除鳞的工作要求，选择真空除鳞和局部密封的方案。根据管径误差及管道表面粗糙度大的特点，分析非接触式密封技术和接触式滑动密封机理，得出非接触式密封和接触式滑动密封的特点及应用场合，提出滚滑式密封圈的密封方案。
　　根据设计要求，在选定密封圈材料和容纳密封圈的沟槽形状后，对局部真空腔密封圈的滚滑条件进行推导，包括管道入口侧和出口侧的滚滑条件。根据密封圈的滚滑条件，分析影响滚滑条件的因素，建立密封圈管壁压力和密封圈拉伸量的解析关系，明确滚动力矩的周期变化特性及其峰值，结合滚滑条件，得到密封圈截面半径的合理取值范围，为后续等离子除鳞密封装置的设计奠定理论依据和技术指导。
　　分析除鳞密封装置的工作原理，对管道外表面等离子除鳞装置进行详细设计，并对该装置的除鳞单元及驱动单元相关的理论进行分析。为管道外表面等离子除鳞装置样机的研制奠定基础。
　　为验证所设计管道外表面等离子除鳞密封装置的性能，给等离子密封除鳞装置产品的研制提供必要的基础数据，对除鳞密封装置的总体试验、驱动单元和密封部分的试验进行设计，选取相应的试验配件，制订试验内容并给出密封失效的判定方法。

目录

管道外表面等离子除鳞密封装置的设计与研究

DESIGN AND RESEARCH FOR OUTER SURFACEDESCALING OF THE METALLIC TUBE WITHARC DISCHARGE

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题研究的目的和意义

1.3 国内外除鳞技术的研究现状及分析

1.4 课题主要研究内容

第2章 等离子除鳞腔体密封方案的确定

2.1 等离子除鳞以及工作方案的确定

2.2 真空动密封方案的确定

2.3 滚滑式动密封方案

2.4 本章小结

第3章 滚滑式动密封及相关理论分析

3.1 密封圈材料以及密封沟槽的选择

3.2 滚滑式密封装置滚滑条件的推导

3.3 滚滑条件的影响因素

3.4 本章小结

第4章 除鳞密封装置的设计

4.1 管道外表面等离子除鳞密封装置的工作原理

4.2 管道外表面等离子除鳞单元的设计

4.3 管道外表面等离子除鳞驱动单元的设计

4.4 本章小结

第5章 管道外表面除鳞真空腔密封试验方案

5.1 试验的目的及意义

5.2 试验方案的设计

5.3 试验配件的选择

5.4 试验内容和方法

5.5 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢

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