港口码头固定式气幕围油栏研究及应用设计

港口码头油船装卸易发生意外事故,为防止油品扩散,需要配备围油栏。为解决固体围油栏布放回收麻烦、费时费力、不能及时有效地围住溢油的问题,以流体力学相似准则并按缩尺比例1:90开展海试试验,验证了实际海况下气幕围油栏围油的可行性。以提高气幕围油栏应用可行性为目标,结合试验数据及油轮码头地理特征,在船舶及海洋工程规范的基础上,设计一种可在港口码头长期固定连接、快速实现布放和回收的固定式气幕围油栏应用系统。研究表明,固定式气幕围油栏操作简单,可及时围住溢油,对保护海洋环境有直接促进作用。     

基于PROE/ADAMS的溢油回收装备扫油臂的运动学仿真

扫油臂系是海面溢油回收应急响应机械化装备的核心部件之一,它的基本功能是通过准确抓握围油栏浮筒,实现围油拦布放与收回。合理规划扫油臂端部运动轨迹、研究其运动特征对于实现其运动精准控制有着重要的意义。本文运用PROE三维建模和ADAMS仿真分析相结合的方法,对扫油臂端部浮筒抓握点在设定条件下的运动规律进行模拟分析。仿真结果表明,抓握点运动轨迹平稳、能够实现其端部精准与平稳运动,验证了扫油臂系结构设计的合理性。     

船携式海面溢油回收机液压控制系统设计与实现方法

船携式海面溢油回收系统是实现海洋溢油回收,降低溢油污染危害的有效途径之一。本文以动态斜面式溢油回收撇油器为对象,给出了船携式海面溢油回收液压控制系统的设计方案,提出了溢油回收机液压系统液压马达调速、撇油器油位、油箱油温等参数的检测方法。系统运行结果表明:本文给出的方案设计合理、运行可靠,为海面溢油回收设备设计提供了借鉴。     

运油船双内嵌收油机系统的研制

溢油回收是改善海洋环境,实现石油资源回收重复利用的有效手段。专业收油船内嵌收油机,收油能力大,但应途单一,闲置时间长,购买和维护成本太高。为了提高溢油回收船的应用效率,发挥其最大效能,对运油船和收油机一体式设计进行了研究,提出了运油船双内嵌收油机系统的设计方法、工作原理、操作方法以及应用特点,并对其进行了经济性分析,为内嵌收油机式运油船的设计提供参考,在今后的溢油回收应用中具有广阔的应用前景。     

仿浮萍式多级污油汇聚分离回收装置的设计

通过分析近年来发生的较大海上平台溢油事故,如蓬莱19-3溢油事件等,提出了通过利用新型的污油回收装置来提高污油事故发生后的应急能力以及污油回收的效率和纯度的设计观点,然后引入了汇聚分层式污油回收装置,系统地介绍了装置的工作原理。仿浮萍式的回收头自然漂浮于水面,将海面上的油污吸入装置中。多级汇聚分离回收系统将吸入的污油进行多层的过滤、吸附、分离、聚结,将较高纯度的污油收集于装置中等待下一步处理。装置具有低能耗、高功效、可适应多种工况等优点,提高了海上污油回收的效率和纯度,减少了后期污油处理的工作量,对污油回收技术的进步有重要现实意义,应用前景也十分广阔。     

基于WAGO比例阀控制器的船载溢油回收装置

电液比例控制技术在船载溢油回收装置中应用广泛。通过对比例阀多种控制方式的比较,介绍基于WAGO比例阀控制器的集成式控制方式在船载溢油回收装置中的优势。     

海洋垃圾回收船设计

为解决近海区域水面垃圾污染的问题,利用Solidworks设计了海洋垃圾回收船的船体结构、驱动装置、输送装置等零部件,分析了垃圾回收原理及各部件的相互驱动关系。为提高垃圾回收效率,结合水面垃圾极易随水流动这一特点,提出了以水为载体,形成特定水流,带动漂浮物,实现垃圾收拢、导流、传输、分流的回收过程。通过设计垃圾聚拢装置、垃圾导流螺旋桨等装置,来加快垃圾回收。并通过分流孔洞,来减小船体行驶阻力,实现垃圾与水的分离,降低垃圾船的负载,满足了景区单人高效水面垃圾回收的需要。     

110 kV油浸式变压器呼吸器溢油缺陷的处理与原因分析

针对一起油浸式变压器呼吸器溢油缺陷,结合现场处理情况,对主变油位异常和渗漏油的原因进行了排查,确定了胶囊破裂是主变呼吸器持续性溢油的根本原因,并提出了运维检修建议,为主变验收及维护提供了参考。     

内嵌式收油机油井油位动态控制机理及关键技术研究

针对内嵌式海面溢油回收装备的收油机油井油位动态控制问题,对动态斜面式收油机系统组成及工作原理进行了阐述,揭示了油井油位与斜带马达及吸油泵马达转速之间的内在规律。在提出油井油位动态检测方法的基础上,给出了吸油泵马达转速随油井油位动态变化、泵速分段自动调节原理与实现方法,建立了吸油泵马达转速控制系统数学模型,运用Matlab/Simulink仿真软件对其转速控制系统进行了仿真分析;构建了实验测试系统,并且进行了测试验证。研究结果表明:吸油泵马达转速控制系统响应速度快,0. 16 s后输出稳定;马达输出转速随油井油位分段自动调节,当油井油位处于不同区间时,吸油泵马达可自动调整其转速至650r/min、485 r/min及320 r/min;实验测试结果验证了该油位动态控制方案的正确性,满足系统设计要求。     

浮油收集装置

我厂与机械部十院共同研制的浮油收集装置于1980年投入使用。废油回收效果很好。浮油收集装置构造如右图。用三个浮桶使整个装置浮于水面上,当罩桶顶面略低于池中水面时,开动电动机带动叶轮旋转,将浮油和水吸入中心管,而后进入集油罩桶。由于罩桶横断面突然扩大,流速突然变小。由于油水的     

液电混合驱动液压挖掘机动臂特性及能效研究

液压挖掘机作业时,动臂频繁升降,举升过程中工作装置集聚的大容量重力势能,在下降时经控制阀转换为热能耗散掉,不仅造成非常大的能量损失,也使油液温度快速升高,需附加额外的冷却装置进行散热,油温的升高也常常引发液压系统故障。为此,提出电动缸为主、液压缸-蓄能器组合为辅的液电混合动臂驱动解决方案。动臂下降时,工作装置的重力势能转化为液压能存储在蓄能器中;动臂举升时,存储在蓄能器的液压能驱动液压缸辅助电动缸驱动动臂,电动缸仅需驱动惯性载荷和物料重力。在研究中,建立了液电混合驱动动臂的试验样机,对其运行特性和能效特性进行了试验测试。结果表明,较无重力势能回收的进出口独立控制系统,相同工况下,液电混合驱动方式降低能耗达72.7%,显著提升了挖掘机动臂举升系统的能量效率。     

基于Fluent的挖掘机多路阀动臂联流场分析

针对多路阀在使用过程中的发热、异响、压力损失过大等问题，应用数值模拟的方法对液压挖掘机多路阀动臂联进行流场分析。基于流体动力学理论，利用Fluent软件得到了动臂2联阀芯在开启过程中，节流槽前、后的流速、压力及其差值的变化情况。通过数据分析，得到了多路阀动臂联稳态流场的内部流动规律和稳态液动力变化规律。观察发现动臂2联阀口开度在2.1～4 mm时，压差与速差同时发生突降现象，并且液动力的变化较大，容易产生振动、噪音和气穴等现象。研究结果表明，通过对多路阀阀芯开启过程的流场分析，所获得的流速、压力和液动力等数据可以作为多路阀优化设计的参考依据，从而提升多路阀的工作效率和使用寿命。     

消防云梯车变幅液压驱动系统的建模仿真

简述了消防云梯车的功能、上车结构以及变幅液压驱动系统的组成,通过对比例阀、液压缸、平衡阀组成的液压系统的动静态响应特性以及油缸与臂架运动的非线性关系的研究,完成了液压系统模型在MATLAB/Simulink中的仿真.通过仿真模型的输出结果与实车测试结果对比,仿真模型在动静态特性指标上能满足消防云梯车臂架智能控制的要求.     

组合液压阀块在臂校动正工装的设计和应用

通过改进ZL50C/ZL50G型装载机动臂校正工装的实践,设计了液压组合阀块,验证了工艺基准的选择在工艺装备设计过程中的重要作用,解决了在动臂校正的工序中,要求实现动臂板校正后以横梁为基准与两动臂板开当分中的技术难题,保证了结构件的制造品质。     

正流量液压挖掘机动臂回路流量特性分析

针对液压挖掘机动臂在下降过程中重力势能利用率低的问题,对挖掘机动臂机构和液压系统进行了理论分析,分别建立了液压挖掘机动臂在下降过程中的机构运动学模型和液压回路的数学模型。采用AMESim软件建立了动臂机构运动与液压回路的仿真模型,分析主泵-多路阀-负载的正流量控制参数。并通过遗传算法优化节流阀通径,得出两组节流阀通径最优值。     

超大型液压挖掘机混合式动臂势能回收系统设计及仿真分析

由于工作装置和负载的质量巨大，超大型液压挖掘机动臂下放时大量势能经液压阀口转变成油液的热能，造成油液温度升高。对此，提出一种流量再生与蓄能器相结合的混合式动臂势能回收系统。该系统通过流量再生原理，使动臂液压缸无杆腔流量的一部分流入有杆腔，减少对液压泵的流量需求，降低系统对发动机的功率需求；同时，使用蓄能器和平衡缸相结合的方式回收工作装置的势能，并在动臂提升时实现回收能量的再利用，提高了系统的能量利用效率。建立了系统的仿真模型，对影响势能回收和能量利用效率的关键参数进行了研究分析。结果表明，混合式动臂势能回收方案具有较好的能量回收效果，节能效果显著。     

液压挖掘机动臂自重液-气储能平衡方法研究

液压挖掘机在作业中,动臂将高频次大范围举升和下降,现有挖掘机无能量回收装置,大量势能将在动臂下降时通过控制阀的节流作用浪费掉。为回收利用这部分浪费掉的能量,对动臂自重液-气储能平衡方法进行研究,在此基础上,提出采用三腔液压缸直接转换利用挖掘机重力势能的系统原理。三腔液压缸是在原两腔液压缸基础上,将双腔液压缸无杆腔分为两个容腔而构成,其中一个容腔与蓄能器连接,称为配重腔,设置蓄能器压力与动臂自重基本平衡。研究中,首先建立动臂驱动系统的能耗数学模型,分析系统的能量特性;然后以20 t挖掘机为例,建立整机的机电液联合仿真模型,分析对比分别采用双腔液压缸系统和三腔液压缸系统,动臂的运行特性和能耗特性;进一步构建试验测试平台,验证所提系统的可行性和节能效果。结果表明,新系统较双腔液压缸驱动系统,重力势能回收利用率达68%,节能效果显著,该方法也完全适用于各种类型的液压举升机构。     

装载机动臂截面参数对于固有频率的影响分析

以某型号装载机动臂为研究对象,利用三维建模软件Solidworks建立三维模型,通过中性文件parasolid将模型导入Workbench中,建立有限元分析模型。通过油液体积弹性模量经验公式计算油液弹性,基于Workbench软件完成约束设置,进行不同断面形状动臂的模态分析以及动臂截面不同长厚比的模态分析,计算装载机发动机怠速时的激振频率,为装载机动臂结构的减振设计和动态特性优化提供理论参考。     

挖掘机动臂动臂沉降超差分析

介绍了采用川崎KMXR系列主阀挖掘机动臂保持液压回路原理,对可能造成动臂沉降的原因逐一分析,最终解决挖掘机动臂沉降超差故障。     

表面粗糙度对配流副润滑特性的影响

为研究表面粗糙度对轴向液压柱塞泵马达配流副润滑特性的影响,引入Weierstrass-Mandelbort分形函数,对不同幅值的表面粗糙度的表面形貌进行二维和三维模拟,建立考虑表面粗糙度的流固热耦合下的配流副油膜润滑模型,采用中差分形式的有限差分法和松弛迭代法对其进行数值求解,并分析油膜厚度、油膜压力、油膜承载力、摩擦因数等性能参数随着表面粗糙度幅值变化的规律。通过盘-盘形式的配流盘-缸体摩擦磨损试验,得到不同幅值的表面粗糙度下配流副摩擦因数,对所建立的数学模型进行验证。数值计算结果表明,表面粗糙度幅值的增大会引起油膜承载力增大,但也会引起最大油膜压力和摩擦因数的增大,导致摩擦性能下降。摩擦磨损试验发现,表面粗糙度增大,配流盘表面摩擦磨损情况加剧,配流副润滑性能和耐磨性能整体降低。因此在配流盘表面加工处理中,应适当降低其表面粗糙度。