取常規(guī)等長(zhǎng)膠筒氯丁密封膠封隔器與改進(jìn)型等長(zhǎng)膠筒氯丁密封膠封隔器2種結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封性能對(duì)比分析。其中，膠筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)是一致的，紫銅的厚度設(shè)為2 mm。坐封壓力30 MPa。從圖中可以看出:常規(guī)氯丁密封膠封隔器在膠筒中部的接觸應(yīng)力要稍大于改進(jìn)型氯丁密封膠封隔器的接觸應(yīng)力值;在膠筒的兩端是最大接觸應(yīng)力處，改進(jìn)型氯丁密封膠封隔器的最大接觸應(yīng)力要明顯大于常規(guī)氯丁密封膠封隔器。改進(jìn)結(jié)構(gòu)是切實(shí)可行的。

膠筒結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)選

        由以上分析可以得知:膠筒的高度和總厚度對(duì)密封性能影響較大;根據(jù)第2節(jié)的分析結(jié)果，選擇膠筒的高度為85 mm，總厚度20. 5 mm，子厚度8. 5mm，端面斜角500，上膠筒材料系數(shù)為組合①，下膠筒系數(shù)取組合②。下面將分析選擇紫銅的厚度。

        由圖9看出:隨著紫銅厚度的增加，在上膠筒的中部其接觸應(yīng)力是減小的，而在兩端與套管的接觸應(yīng)力是增大的，最大接觸應(yīng)力發(fā)生在膠筒與套管接觸的兩端上，故其最大接觸應(yīng)力是隨著紫銅的厚度增加而增大的;但銅的厚度若太大，因其塑性較大，與套管接觸摩擦?xí)a(chǎn)生粘滯性，影響膠筒的壽命。綜合考慮，設(shè)計(jì)紫銅的厚度為2 mm。在前人研究經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了不等長(zhǎng)膠筒改進(jìn)結(jié)構(gòu)，即下膠筒高度選取為75 mm。對(duì)比分析2種改進(jìn)型氯丁密封膠封隔器結(jié)構(gòu)的密封性能，其上膠筒的接觸應(yīng)力基本是一致的，差別主要在于下膠筒接觸應(yīng)力。

        從圖中發(fā)現(xiàn):在下膠筒中部和兩端，不等長(zhǎng)膠筒結(jié)構(gòu)接觸應(yīng)力大于等長(zhǎng)膠筒結(jié)構(gòu)中的接觸應(yīng)力，由于在低壓時(shí)，下膠筒起著主要密封作用，所以不等長(zhǎng)膠筒的改進(jìn)型氯丁密封膠封隔器的密封性能最好。

        通過(guò)對(duì)接觸應(yīng)力值的分析，得到了膠筒結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料特性對(duì)密封性能的影響。

        提出了一種膠筒包絡(luò)紫銅的新型氯丁密封膠封隔器結(jié)構(gòu)，并選擇紫銅厚度為2 mm。

        經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，不等長(zhǎng)膠筒的改進(jìn)型氯丁密封膠封隔器結(jié)構(gòu)具有較好的密封性能。

        膠筒結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方法及材料選取需進(jìn)一步研究。http://www.zjdbfw.com/