[发明专利]一种垃圾转运集装箱用密封条结构设计方法

说明书

本发明公开了一种对原垃圾箱处密封条进行取样调查，分析原有密封条的工作环境；对原有密封条尺寸进行测量；对垃圾箱体、箱门以及密封条分别进行建模；利用模型对箱门进行受力分析，计算获得箱门密封合紧力，也即箱门与现有密封条之间的总接触力，并根据密封条的长度计算单位长度的密封条应提供的最小接触力；将建立的模型导入ANSYS软件中，设置垃圾箱体、箱门及密封条的材料属性，计算分析密封条其截面各部分在不同工作状态下的变形；在保证密封条提供最小接触力的前提下，对密封条的截面结构进行优化本发明的有益效果为：本发明所述设计方法针对性强，改善了垃圾箱转运过程中出现渗滤液的状况，同时降低了密封条的成本。

技术领域

本发明涉及密封技术领域，具体涉及一种垃圾转运集装箱用密封条结构设计方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市生活垃圾的产生量迅速增加，垃圾中转站作为连接垃圾产生源头和末端处置系统的结合点，其作用越来越明显。在垃圾转运压缩过程中，为了提高运转效率并减少运输途中对周围环境的影响，多选择集装箱作为转运载体。生活垃圾在集装箱转运过程中也会产生一定量的污染气体和污水。由于污水存在一定的腐蚀和其他性质会对集装箱密封条进行腐蚀，会导致集装箱的漏水现象，也会对环境和人的身体健康造成一定的影响。

现有密封条其截面结构如图5所示，其截面包括环状的上唇和呈梯形的下层部分，下层部分的下部开设有矩形槽，矩形槽的四角为直角；下层部分的上部开设有U型槽，U型槽的两底角为直角，且U型槽的开口两端与环状的上层部分相连；所述U型槽的底部与矩形槽的顶部之间为中间唇，矩形槽的底部与密封条的底边之间为下唇。密封条的总宽度为39.98mm，总高度为55.5mm，密封条的接触长度为26.5mm,唇边厚度为5.88mm。目前，集装箱密封条成本过高，使用一段时间后存在漏水现象，密封条腐蚀老化严重。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种垃圾转运集装箱用密封条结构设计方法，解决现有技术垃圾箱转运过程中密封条不严实的问题。

本发明采用的技术方案为：一种垃圾转运集装箱用密封条结构优化设计方法，包括以下几个步骤：

步骤一、对原垃圾箱处密封条进行取样调查，分析原有密封条的工作环境；

步骤二、对原有密封条尺寸进行测量；

步骤三、对垃圾箱体、箱门以及密封条分别进行建模；

步骤四、利用模型对箱门进行受力分析，计算获得箱门密封合紧力，也即箱门与现有密封条之间的总接触力，并根据密封条的长度计算单位长度的密封条应提供的最小接触力；

步骤五、将建立的模型导入ANSYS软件中，设置垃圾箱体、箱门及密封条的材料属性，计算分析密封条其截面各部分在不同工作状态下的变形；

步骤六、根据步骤五的计算分析结果对密封条的截面结构进行优化；

步骤七、对优化后的密封条进行受力和变形分析，验证优化方案。

按上述方案，在步骤五中，所述垃圾箱体和箱门选择结构钢材料，密封条选择TPEE材料，并设置Mooney-Rivlin参数C₁₀和C₀₁。

按上述方案，在步骤五中，设置密封条与垃圾箱体和箱门的密封形式：将密封条与垃圾箱体、密封条与箱门的接触均设为摩擦接触。

按上述方案，在步骤五中，选择面单元和线单元，对模型进行网格划分。

按上述方案，参数C₁₀和C₀₁的计算方法为：

用应变能密度函数W来表征超弹性材料的特性，对其求应变分量的一阶导数，用公式(1)表示: