深海宏生物培养釜初始密封性能分析及实验研究

作     者：张兵 彭佑多 刘广平 ZHANG Bing;PENG Youduo;LIU Guangping

作者机构：湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湖南湘潭411201 海洋资源探采技术与装备湖南省重点实验室湖南湘潭411201 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2025年第50卷第1期

页      面：111-121页

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2023YFC2809304,2022YFC2805904) 湘潭市创新型城市建设专项(ZX-ZD20221005) 

主　　题：深海宏生物培养釜 密封性能 翻板密封阀 保压转移培养 生物采样器 

摘      要：深海宏生物培养釜是用于培养深海宏生物样品的装置,为了实现海底生物样品在生物采样器与深海宏生物培养釜之间的保压转移并培养,提出一种带有驱动机构的翻板密封阀机构,可满足高压转移和密封等功能;利用有限元软件ANSYS建立翻板密封阀二维有限元模型,研究不同结构参数对翻板密封阀初始密封性能的影响;通过分析密封圈等效应力和接触应力来表征翻板密封阀的密封性能,并对翻板密封阀结构参数进行优化。结果表明,密封圈材料硬度和沟槽深度对初始密封性能的影响较显著;当氟橡胶密封圈材料硬度为HA85,沟槽深度为2.75 mm、沟槽宽度为5 mm,沟槽形状选择矩形沟槽时,翻板密封阀机构可获得较好的密封效果。对深海宏生物培养釜进行保压性能和样品转移实验,结果表明,提出的翻板密封阀机构的保压实验压降率为1%,其在96 MPa的压力下能够实现可靠的密封和转移。