Làm thế nào để vòng ống kính đạt được áp lực ghế đệm cao với tải trọng bu lông thấp?

Khả năng của ống kính để đạt được áp lực ghế đệm cao với tải trọng bu lông thấp chủ yếu là do các nguyên tắc thiết kế, tính chất vật liệu, yêu cầu xử lý và hiệu ứng vật lý trong quá trình hoạt động. Mặt cắt ngang của Ống kính được thiết kế có hình cầu hoặc tương tự như ống kính lồi. Thiết kế này làm cho sự tiếp xúc giữa miếng đệm và mặt bích trở thành một tiếp xúc đường thay vì tiếp xúc bề mặt. Thiết kế tiếp xúc dòng làm giảm đáng kể khu vực tiếp xúc, do đó tạo ra ứng suất tiếp xúc cục bộ cao hơn trong cùng một lực giả vờ, nghĩa là đạt được áp lực ghế đệm cao. Khi áp suất bên trong của hệ thống tăng lên, miếng đệm ống kính sẽ bị ảnh hưởng bởi áp suất bên trong và mở rộng triệt để. Sự mở rộng này sẽ tăng cường hơn nữa sự căng thẳng tiếp xúc giữa miếng đệm và bề mặt mặt bích, tạo thành cái gọi là "hiệu ứng tự thắt chặt". Hiệu ứng này cho phép các miếng đệm ống kính duy trì hiệu suất niêm phong ổn định trong môi trường áp suất cao với tải trọng bu lông ban đầu thấp.
Các miếng đệm ống kính thường được làm bằng vật liệu có độ đàn hồi tốt, chẳng hạn như vật liệu kim loại, cao su hoặc composite. Những vật liệu này có thể biến dạng một cách cực kỳ khi chịu các lực bên ngoài, lấp đầy các khoảng trống nhỏ giữa các bề mặt mặt bích để tạo thành một con dấu hiệu quả. Đồng thời, vật liệu đàn hồi cũng có thể thích nghi với sự không đồng đều của bề mặt mặt bích và cải thiện độ tin cậy của con dấu. Độ cứng của vật liệu miếng đệm phải ở mức trung bình. Nó không chỉ có đủ sức mạnh để chịu được ảnh hưởng của lực giả volt và áp lực bên trong của hệ thống, mà còn tránh căng thẳng tiếp xúc quá mức với bề mặt mặt bích và thiệt hại cho bề mặt niêm phong. Nói chung, vật liệu miếng đệm phải mềm hơn vật liệu mặt bích để cho phép vừa vặn với tải trọng bu lông nhỏ hơn.
Để đảm bảo niêm phong hiệu quả giữa miếng đệm ống kính và bề mặt mặt bích, bề mặt mặt bích phải có độ phẳng cao. Bất kỳ sự không đồng đều nhẹ có thể làm cho miếng đệm không phù hợp chặt chẽ, do đó ảnh hưởng đến hiệu ứng niêm phong. Do đó, khi xử lý mặt bích, cần phải kiểm soát nghiêm ngặt các chỉ số độ chính xác hình học như độ phẳng và song song. Thấu kính thường cần được lắp đặt trong rãnh niêm phong của mặt bích. Độ chính xác gia công của rãnh niêm phong cũng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng niêm phong của miếng đệm. Chiều rộng, độ sâu và hình dạng của rãnh niêm phong cần được thiết kế và xử lý chính xác theo kích thước và hình dạng của miếng đệm.
Do thiết kế tiếp xúc đường dây của miếng đệm ống kính, khi lực giả của bu lông hoạt động trên miếng đệm, nồng độ ứng suất sẽ xảy ra trên đường tiếp xúc. Nồng độ ứng suất này giúp đạt được áp suất ghế Shim cao ở tải trọng bu lông nhỏ hơn. Tuy nhiên, cần phải cẩn thận để tránh căng thẳng quá mức có thể dẫn đến thiệt hại cho miếng đệm hoặc mặt bích. Khi lực giả volt được giải phóng hoặc áp suất bên trong của hệ thống bị giảm, miếng đệm ống kính có thể sử dụng khả năng phục hồi đàn hồi tốt của nó để nhanh chóng trở lại hình dạng và vị trí ban đầu của nó, do đó duy trì tính liên tục và ổn định của con dấu.
Các miếng đệm ống kính đạt được mục tiêu của áp suất ghế đệm cao ở mức độ bu lông thấp thông qua sự kết hợp của các nguyên tắc thiết kế độc đáo, tính chất vật liệu, yêu cầu xử lý và hiệu ứng vật lý trong quá trình hoạt động. Đặc điểm này làm cho các miếng đệm ống kính có triển vọng ứng dụng rộng rãi và giá trị thực tế quan trọng trong các hệ thống đường ống áp suất cao và tàu áp lực.