水轮机活动导叶修复时的平面磨削系统研究

针对水轮机活动导叶的堆焊修复 ,研制了 PLC控制的平面磨削系统 ,代替了传统的手工磨削 ,使磨削精度及质量有了一个质的飞跃 ,实现了导叶平面磨削的自动化 .通过砂轮切削力与驱动电机电流的固有关系 ,在实时检测系统与控制系统的作用下 ,使砂轮驱动力工作在一定范围内 ,解决了砂轮磨损的自动补偿问题和在磨削过程中遇到突起高点时切削阻力激剧增大而造成的堵转或砂轮崩裂问题 .     

火车车钩钩舌面仿形自动堆焊机堆焊夹具设计

火车车钩钩舌S形面是易磨损面 ,因而经常需要进行焊补 ,传统的手工堆焊工效低且耗材 ,仿形自动堆焊能提高效率 ,但定位精度不易保证 ,从而影响焊接精度。为配合仿形自动堆焊机的研制 ,本文设计了仿形自动焊补专用夹具 ,该夹具不是以常规一面两销定位 ,是以一面一销大致定位 ,再调整靠模的调整机构 ,使靠模局部与钩舌S面未磨耗的点或面精确贴合 ,达到精确定位 ,从而大大提高仿形堆焊精度。     

用筒形砂轮磨削轴承锥型挡边的分析

本文描述了磨削圆锥滚子轴承内圈锥型挡边的砂轮理想型面,并对该理想型面进行简化,给出了合理选取砂轮修整器运动方向参数使简化误差为最小的目标函数以及约束条件。本文还分析了工件在电磁无心夹具上的定位偏心量e和定位偏心方向角γ对砂轮简化误差的影响规律。研究表明:采用定心夹县即e=0,或者设计和调整无心夹具的定位支承块|γ|=π/2,就可以在现有磨床上直接磨削出精确的锥型挡边。尤其是本文引进了砂轮中心高这一新的参数,对磨床的设计将起着重要作用。     

关于S195发动机曲轴的修复技术分析

随机抽取无法根据最后一级修理尺寸磨削修理的S195柴油机曲轴为研究对象,对曲轴的主轴颈以及连杆轴颈通过堆焊、电孤焊涂喷、电刷镀等方式进行修复,结果显示涂层结合情况较为良好,没有发生任何剥落或者脱皮现象,硬度测试表明可以满足发动机曲轴构件的要求.     

火车车钩舌面仿形自动堆焊机仿形系统设计

火车车钩舌面经常需要进行焊补，传统的手工堆焊工效低且质量差，为配合仿形自动堆焊机的研制，本文设计了自动堆焊机的控制系统，该系统采用眦控制技术，两个伺服电机、一个步进电机驱动和三维精密工作台机械传动，实现三坐标、多道自动堆焊，保证S面精确成型。经过调试及模拟运行后表明，该控制系统能使焊枪运动轨迹为要求的S形，并使Z向工作台在规定的时间内上下运动，保证了自动堆焊机的仿形精度和工作效率，达到其技术要求。     

仿形磨削的加工质量研究

对1:1仿形磨削表面粗糙度影响因素和加工误差组成进行了分析,提出了一种实用的保证均匀表面粗糙度的控制方法和仿形加工误差的计算方法。得出:可依据具体的磨削型面和仿形结构控制磨削工艺,保证稳定的表面质量;可通过伺服系统、磨具和仿形结构的误差及型面特性确定仿形磨削型面上每一点的加工精度。     

TC4钛合金涡轮叶片修复层的电解修形技术

针对涡轮叶片修复工艺链,电解加工是一种潜在的后续修形技术.为提高电解修形精度,对TC4钛合金涡轮叶片叶尖堆焊修复层的电解修形工艺进行了研究.通过建立电场模型,对工件表面电流密度分布进行了数值计算,研究阳极形状演化规律,并以此分析传统阴极工艺的缺陷形成机理.基于仿真结果,提出了改进阴极以消除过切缺陷,并建立试验系统,对堆焊修复后的TC4钛合金叶片进行电解修形的重复试验.结果表明:采用改进阴极,单组叶片修形时间80,s,修形后的叶片精度较高,表面粗糙度Ra≤0.8,μm,具有较好的重复性.     

仿形磨削凸轮机构运动学的CAD/CAG

对用仿形磨削方法磨削硬质合金可转位刀片周边的仿形凸轮机构进行了运动学分析,根据凸轮机构的运动学特性开发出一套设计和绘制仿形凸轮的CAD和CAG软件,采用该软件可以省去大量的繁复计算与绘图工作量,缩短设计制造周期,实现设计、绘图自动化。     

分块杯形砂轮磨削高硬度涂层球面温度

针对分块杯形砂轮磨削高硬度涂层球面的实际工况,计算移动热源的有效宽度,并使用三角形移动热源模型对磨削温度场进行理论建模.分析了磨削运动对传热过程的影响,结合磨粒端面温度和一维导热模型计算热量传入工件比率.通过实验比较了分块杯形砂轮和普通杯形砂轮的磨削温度及磨后表面形貌,同时,分析了磨削参数对磨削温度的影响.结果表明：分块杯形砂轮磨削高硬度涂层球面较普通杯形砂轮具有更低的磨削温度和更好的磨削条件.     

核电高压容器堆焊层磨削技术研究初探

本文研究了国内外砂带磨削技术及核电容器堆焊层磨削技术的发展及研究成果,对高效强力砂带磨削的基本原理和相关技术进行了研究分析。     

两种导叶设计方法对液-液旋流器的流场影响的数值模拟

为了高效低阻地处理油水分离后产生的含油污水,采用两种不同方法(气动法和几何法)设计了液-液旋流器的导叶结构。并利用Fluent软件对两种结构的旋流器内流场进行模拟,着重分析了旋流器内速度场、压力场以及剪切强弱。结果表明气动法导叶的旋流器相较于几何法导叶的旋流器具有以下特点:切向速度和轴向上行速度峰值较大,导叶对流体的控制性好,无脱流现象产生;静压的径向压力梯度较大,但总压的轴向压降较低,即能耗较低;湍流强度较低,剪切应力峰值略高。因此气动法导叶的加速和控制流体转向能力较好,可以产生较大的离心力,同时产生的湍流场各向异性较弱,有利于降低液滴破碎的可能性,提高分离效率,具有较好的应用前景。     

旋叶式压缩机的滑片顶部形状研究

通过建立旋叶式压缩机中滑片顶部与气缸壁接触点的运动关系式,得到了滑片顶部形状对接触点运动的影响规律,并由此分析了滑片顶部圆弧的形状对润滑及磨损的影响.理论计算及分析表明:存在滑片顶部圆弧的半径RV及圆心偏离滑片中心线的距离Rd的最佳值,使得滑片与气缸壁间能够形成良好的润滑条件,且接触点在整个滑片顶部圆弧范围内移动,不出现"尖点滑移"的现象.RV、Rd依气缸壁型线、滑片厚度、滑片倾斜角的不同而异.依据上述理论,对某工业用压缩机的滑片顶部形状进行了优化.试验研究表明,经800h运转后的滑片形状与优化的顶部圆弧形状相近,从而验证了本文理论分析的合理性.     

基于正交设计法的潜水泵空间导叶水力优化

运用正交设计法,对井用潜水泵空间导叶进行优化设计,选取潜水泵空间导叶的进口宽度、导叶叶片轴向长度及导叶叶片出口边与导叶场域出口轴向距离,以扬程、效率及轴功率作为评价指标,基于正交设计法设计了9组方案.通过数值计算及极差分析结果表明:导叶叶片轴向长度对潜水泵扬程和轴功率影响显著,导叶进口宽度对潜水泵效率变化较为敏感,保证一定的导叶叶片与导叶场域出口距离能改善潜水泵性能.基于多目标优化设计,可以确定本次研究的最佳方案组合为空间导叶进口宽度25 mm、导叶叶片轴向长度101 mm及导叶叶片出口边与导叶场域出口轴向距离20 mm.通过分析前三级叶轮效率、导叶出口静压及流线分布图看出,优异的空间导叶设计使导叶内部流体状态较好,保证叶轮效率维持较高水平,同时泵内流体保持较好的流动稳定性.     

离心压缩机进口可调导叶尾缘自诱导吹气数值研究

设计一种可进行尾缘自诱导吹气的可调导叶,减弱动静干涉效果,降低叶轮所受气动载荷,提高叶轮的安全性.该结构通过压差作用,调控导叶尾缘流动现象,补偿导叶的部分尾迹,并以某带有进口可调导叶的离心压缩机为例,采用数值方法予以验证.结果表明,在0°开度下结构内流动不明显.随着开度增加,壁面分离加大,在导叶的面上压差加大,使槽道内部自诱导流动加强.在较低增加叶根尾迹强度的条件下,改善了导叶中部、顶部尾迹分布形式,使纯尾迹减弱为弱尾迹,使叶轮气动载荷降低.同时无外部补气,自诱导结构对机组外特性几乎无影响.     

导叶可调式液力变矩器流场模拟与PTV验证

为研究导叶可调式液力变矩器的内部流动特性,以循环圆直径为320 mm导叶可调式液力变矩器作为研究对象.采用计算流体动力学(CFD)方法对其不同开度、不同工况下的内部流动状态进行数值模拟,并对相应的透明模型进行粒子跟踪测速(PTV)试验验证.同一开度下,随着转速比的增加,可调导轮内部液流速度增加,液流方向与叶片进口方向的夹角增大;在制动工况时,叶片工作面有漩涡现象,而空载工况时,叶片非工作面有漩涡产生.对比试验与数值模拟内流场结果,发现后者可以比较准确地预测导叶可调式液力变矩器的内部流动特性.该结论为研究导叶可调式液力变矩器内部流动状态,预测外特性及其设计优化提供了方法和依据.     

导叶叶片数对气液混输泵性能的影响

以自主研制的第三代YQH-100气液混输泵为研究对象,利用Fluent流场模拟软件进行数值模拟.通过对叶片式气液混输泵不同导叶叶片数及不同含气率时的流场进行数值模拟,得出混输泵叶轮、导叶压力场及速度分布,进而得到不同工况下整机效率及相对扬程曲线.经分析在不同含气率下,各导叶叶片数的效率及相对扬程均随着含气率的增大而降低;在相同含气率下,导叶叶片数为13时整机效率明显高于其他2种情况的整机效率,相对扬程也是在导叶叶片数为13时最大,且9叶片数情况要稍好于15叶片数情况.由此表明选用导叶叶片数为13时可以提高气液混输泵的整机性能.     

水轮机径向式导水机构运动图的数值分析及图形显示

本文用数值分析方法研究了非标准系列径向式导水机构的运动关系,论述了如何由计算机绘制相应的图形.为此,建立了导叶翼型及传动机构的数学模型,选定了合理的数值计算方法,进行了程序设计和调试,从而开发出径向式导水机构运动图的CAD软件.     

普速铁路直线钢轨轨距角接触问题分析及治理

基于现场观测和相关动力学仿真分析结果对普速铁路直线钢轨轨距角接触问题进行了分析.基于个性化钢轨廓形打磨技术提出了解决方案,并对实施效果进行了跟踪观测.结果表明,左右车轮非对称磨耗引起的横移量和受力状态、钢轨廓形内侧偏低导致的自对中能力不足分别是车轮和钢轨廓形角度易导致轨距角接触的主要原因.由于普速铁路货车车轮状态不尽理想,因此通过钢轨廓形打磨只能减小接触的概率,较难完全根除.将钢轨廓形与实测车轮的接触位置分布情况预测作为钢轨打磨目标廓形设计结果校核条件之一时可有效优化轮轨接触位置,进而缓解轨距角接触问题.     

砂带磨削温度的试验研究

设计了平面砂带磨削中动态磨削温度实时采集和处理微机系统。对砂带磨削时表面层温度分布及工件表面最高温度进行了试验研究。提出了砂带磨削工件表面最高温度的理论计算方法,得出砂带磨削中工件表面层温度分布情况。表面最高温度的变化规律及烧伤产生的区域,为实际生产中预防加工变质层的产生提供了依据。