高水压大直径盾构主轴承2种主流密封性能对比研究

为提高大直径盾构（≥9 m）主轴承密封承压能力及可靠性和安全性，通过研究主流形式大直径盾构主轴承密封结构、工作原理、性能参数及典型案例，对2种形式主轴承密封接触应力进行有限元分析，并对比分析数十台2种主轴承密封保压试验数据和掘进数据。研究表明： 1）带楔形突起的唇形密封结构比不带楔形突起的唇形密封结构承压能力更强，且在不借助压力补偿系统时可承受≤0.6 MPa的开挖舱压力。2）在开挖舱压力＞0.6 MPa或开挖舱压力瞬间波动较大的工况下，压力补偿系统由于人为操作迟滞或响应不及时等不确定性因素，唇形密封系统存在较大被击穿的安全隐患。3）单道指形密封正面最大动态承压能力为1 MPa，建议开挖舱压力在0.4～1 MPa时选用指形密封，不需要配置压力补偿系统，可提高主轴承密封结构的承压和稳压能力。     

掘进机主驱动密封润滑系统试验研究

为从不同工况、动态、静态等状态下分析主驱动密封润滑系统对主驱动轴承的保护效果,提出一些可以供掘进机主驱动设计、使用参考的建议。首先,制作透明的主驱动密封油脂扩散装置,通过油脂计量阀进行油脂注入,分别设置不同的迷宫长度、迷宫间隙和润滑量,进行油脂扩散弧长的计量,从而验证油脂的扩散与主驱动迷宫设计对主驱动保护的异同。然后,以某主驱动润滑系统模拟试验台为基础,采用不同的密封润滑剂形式、润滑剂量和刀盘转速相结合,从不同角度对主驱动密封的温度上升原因进行分析,并提出合适的密封工作温度建议。最后,针对部分TBM机型密封失效原因进行分析,并提出可以根据不同机型进行主驱动密封润滑系统设计的思路,以保证主驱动密封系统的良好性能。     

盾构主驱动密封优化研究

为提升盾构主驱动密封系统的密封性能和使用寿命,在分析盾构主驱动密封常见失效形式和失效原因的基础上,针对现有盾构密封系统的布局、结构设计和安装工艺的不足,总结提出密封安装结构设计优化和密封安装工艺优化的方案,以提升主驱动密封系统的密封性能,保障盾构施工安全稳定。以目前广泛应用的唇形密封为例,就工作压力对密封系统的影响规律进行建模分析。研究发现:1)密封唇口的变形量主要受压力差影响;2)密封隔环设置支撑对密封的承压能力、使用寿命和防止密封翻转有改善作用;3)通过构建背压,形成合理的压差,能够提高密封系统整体的承压能力;4)并联安装中间环的方法,可有效解决因外载压力过大导致密封翻转、进而密封系统整体失效的问题。     

柴油机高压共轨系统高压油泵驱动扭矩仿真研究

针对BOSCH CP2高压油泵,用MATLAB/Simulink建立驱动扭矩模型,并通过试验验证模型的正确性。仿真计算分析了结构参数和转速、轨压、喷油量、温度对驱动扭矩的影响,并为共轨系统扭矩控制中的高压供油泵需求扭矩提供了基础模型,也为高压油泵的选型和设计提供指导。     

盾构主驱动密封失效检测及原因分析

为解决盾构主驱动密封系统在掘进过程中失效，造成主驱动、主轴承或齿轮损坏的问题，以某系列土压平衡盾构主驱动密封系统的结构和工作原理为基础，首先，采用适用于现场施工条件的主驱动密封气压检测技术，即分别向内、外密封各腔体内通入100 kPa压缩空气，保压30 min后，压降值在允许范围内为合格，超出为不合格，进而判定主驱动密封是否失效。然后，结合现场经验和理论分析，从设计、装配、操作、磨损4个方面对密封失效的原因进行分析，得出装配不合格、操作不当和正常磨损等问题均是目前最常见的密封失效原因。最后，针对密封失效原因，分别从设计、安装、操作、日常维保等各个环节进行预防把控，以保证主驱动密封系统达到设计使用寿命。     

土压平衡盾构主驱动密封滑道磨损处理

为处理盾构机在使用过程中出现的老化磨损等问题,以盾构机的核心部件系统--主驱动密封系统为例,阐述密封系统的密封滑道在长期使用后出现的磨损情况,总结出处理滑道磨损的方法有: 1）拆卸密封垫圈调整处理; 2）加工密封滑道并贴钢带处理; 3）激光堆焊修复处理。同时介绍罗威特土压平衡盾构机主驱动密封滑道的磨损情况及其相关处理措施,进一步论证了密封位置调整处理措施及主驱动密封润滑油脂注入量的重要性。     

车辆传动装置密封环摩擦状态辨识的试验研究

为探讨车辆传动装置的密封环早期失效的原因,掌握密封摩擦状态转变规律及其对密封性能的影响,利用传动装置密封性能试验台,测得摩擦因数-工况参数曲线(即f-G曲线),研究了不同油温条件下密封摩擦状态的变化规律,分析了密封环摩擦状态转变对密封性能的影响.结果表明,在设定的试验条件下,通过f-G曲线可揭示密封环在高速重载工况下摩擦状态转变规律及其辨识特征;密封环摩擦状态的转变对泄漏量的影响有限,而对密封环温升的影响较为显著.     

电动客车高压箱热仿真分析与试验验证

针对电动客车动力电池系统中高压箱的热特性,建立仿真模型,模拟电流密度分布和温度分布.在此基础上进行温升试验,验证仿真分析结果的准确性,为优化高压箱设计、提升其散热性能提供参考.     

PTFE密封的发展和现状

1胶密封件的不足之处在第二次世界大战之后，对于旋转轴的唇形密封（简称骨架密封），已全部由合成橡胶替代以前用牛皮做的唇口材料了。最初应用的橡胶是丁腈橡胶，其工作温度仅为100℃左右，不能适应高速机器的需要，以后又发展了聚丙烯酸脂胶，工作温度提高到130℃；硅橡胶可使工作温度再次提高到150℃，最后发展了氟橡胶，允许的工作温度高达170℃。因此，在国外汽车、发动机等高速机械上，目前几乎完全采用氟橡胶材料来制造油封件了。由于橡胶本身不具有自润滑性，为了防止因唇口与旋转轴的摩擦热而烧毁唇口，需要油膜润滑，因此不得不…     

The Development of Dynamic Test Bench for EV Hybrid Brake System

研发了一种装备液压制动与电机制动执行机构、并能实时模拟路面制动力动态变化的动态试验台.该试验台基于硬件在环试验原理,引入了液压制动器子系统、电机子系统和转速与压力传感器等实际部件,并综合考虑了制动过程中车轮、液压制动系统和电机制动系统相互作用的动态响应特性,同时基于MABLAB/Simulink环境开发的试验台控制系统能满足各种控制策略的验证需求.最后进行了试验台关键参数的测定和电动汽车电液复合制动的滑移率协调控制试验,验证了试验台的有效性和优势.     

车辆驱动桥二次调节加载模拟试验台研究

为研究车辆驱动桥对整车可靠性和工作性能的影响,设计了一种基于二次调节技术的车辆驱动桥模拟加载试验台。试验台采用四套二次元件并联于同一恒压网络,形成液压封闭式系统,最大加载功率为350 k W,加载的液压能直接回馈恒压网络,实现能量回收再利用;模拟加载系统的驱动单元和加载单元对称布置,最多可进行四轴加载;试验台测控系统采用计算机自动控制,控制手段可靠。该试验台具有模拟车辆发动机不同工况点和车辆变速箱不同工作档位的功能,对试验台在不同档位下工作稳定性及功率回收率特性进行了试验研究,试验结果表明:该能量回收加载系统具有良好的静、动态特性和转速、转矩调节功能,控制精度高,在高负载时功率回收率可达60%以上。     

压电堆执行器温度特性研究

在压电堆执行器生热和散热机理分析基础上,建立高压共轨喷油器压电堆执行器温度特性的计算模型,经与试验结果对比,验证了模型的准确性.研究了驱动场强、驱动频率和驱动脉宽增加的苛刻工作条件下不同影响因素对压电堆执行器的生热特性的影响,并研究了压电堆执行器结构和喷油器冷却结构对散热特性的影响.     

基于Ascet平台的高压共轨柴油机电控EGR控制策略研究

针对电控EGR控制策略,结合电控系统模块化的设计思路,设计了基于Ascet平台的电控发动机EGR控制系统。通过对转速、油量等参数进行标定,运用Ascet软件实现了EGR控制模型的模拟仿真,保证了系统稳定性及可靠性,加快了EGR系统的响应速度,实现了对排气再循环系统的闭环控制。将调试好的EGR电控系统安装在高压共轨柴油机上,在标定转速3 600 r/min下进行试验,试验结果表明,EGR控制系统能够按照控制策略实现对EGR的精确控制,与原机相比,NOx排放下降明显。     

柴油机高压共轨控制系统试验研究

介绍一种对电控高压共轨发动机进行试验研究的基本方法,通过对某高压共轨电控系统进行台架试验,测试发动机转速、扭矩以及凸轮信号、曲轴信号、喷油器电磁阀驱动信号、高压泵PCV阀驱动信号、轨压信号,掌握其主要控制参数。在此基础上自行完成电控单元的设计,并在发动机台架上进行了对比试验,起动、稳定性控制和标定点排放指标都达到原机电控单元控制水平。     

喷油脉宽对高压共轨多次喷射油量波动的影响规律

使用高压共轨多次喷射试验台进行了主预喷射和主后喷射两种模式下高压共轨两次喷射油量随间歇时间波动的规律研究.通过试验数据系统地总结了喷油脉宽对两次喷射油量波动的影响规律.研究结果表明,两次喷射中,第2次喷射的油量波动振幅随第1次喷油脉宽的增加呈先增大、后减小的周期性波动.     

增压器压气机密封性能模拟与试验研究

采用Numeca数值分析软件建立了某汽油机增压器压气机端流场网格模型,并计算出增压器在低速近堵塞工况下进口压力为负压时压气机性能曲线,对压气机流场分析发现,轮背压力沿径向方向逐渐降低,在轴中心位置附近达到最小值,而在周向方向则变化较小。此外,在不同的转速下,随着进气口负压程度的加大,在轮背建立起来的压力逐渐降低,当进气负压增加到某一值时,若轮背临近密封环处的压力在大气压力附近波动,压气机发生漏油的风险提高。为了验证压气机负压能力预测的准确性,在现有压气机性能测试试验台架上开展了压气机密封性能测试,结果发现,在50 000r/min时,增压器压气机在-6kPa开始发生漏油,50 000r/min转速下则在-12kPa发生漏油,模拟分析结果与试验结果存在一些差异,而后就可能存在的原因进行了分析,以完善分析方法,提高增压器产品性能预测能力。     

气门密封性能对发动机的影响

发动机工作时．混合气燃烧的最高温度可达2200℃以上。转速可达3000r／min-6000r／min。就四冲程发动机来说．发动机每完成一个工作循环曲轴需转2圈。进排气门各开启一次。如果发动机转速为3000r／min，则每分钟进排气门各开启1500次，即每秒钟进排气门各开启、关闭25次。因此发动机工作时，进排气门是处在高温和高速运动的状态下。这种高速地开启和关闭会使气门与气门座相互撞击．使气门与气门座的接触面变宽、起槽；进排气门高温、高压、高速运动的环境使     

工厂内盾构机主轴承的拆解检测及密封系统静态建压测试

为提高对盾构机主轴承检测认识的全面性，以海瑞克S367泥水盾构机主轴承（型号SKF 87611）工厂检测为例，先介绍主轴承的结构、在盾构机上的安装形式及其密封系统，在此基础上又对主轴承的拆解检测过程进行全程跟踪介绍，最后对主轴承密封系统的静态建压测试作了特别介绍，以全面的角度来描述主轴承在工厂内的检测流程，体现了主轴承检测工作的系统性，对以后盾构机主轴承的检修、再制造有积极的指导意义。     

移动轴载作用下路面沥青层动态响应模量主曲线研究

路面沥青混合料层的模量是路面设计的必要参数之一，为定量分析现场沥青层的实际模量特性，提出了一种由现场实测应变数据出发，确定沥青层动态响应模量主曲线的方法，实现了对沥青层现场动态特性的精准表达。首先，实测了柔性基层、半刚性基层2类典型沥青路面不同温度及轴载移动速度下的沥青层动态应变响应；其次，以实测应变波形为基础，分析了不同加载工况下的现场沥青层加载频率特征；最后，基于实测应变值，利用有限元模型反演得到沥青层的动态响应模量，结合沥青层加载频率，建立了沥青层动态响应模量主曲线，并进一步对该主曲线的可靠性进行了验证。研究结果表明：沥青层内部加载频率与轴载移动速度呈正比，且与温度正相关；沥青层现场动态响应模量值随温度升高显著减小，随轴载移动速度增大而增大；结合加载频率及响应模量反演结果，可利用Sigmoidal模型很好地拟合得到沥青层响应模量主曲线；验证结果表明，该主曲线可较为准确地预估其他温度及轴载移动速度下的沥青层响应模量值。所提出的确定沥青层动态响应模量主曲线的方法可为其他试验路应变实测数据的处理提供参考。     

高压共轨喷油系统电磁阀特性试验与仿真研究

分析了高压共轨系统中电控喷油器的关键部件高速控制电磁阀驱动特性,建立了电磁阀仿真计算模型,对高压共轨系统电控喷油器电磁阀进行了试验与仿真研究。仿真结果与试验结果比较一致,证明了模型正确可靠,表明利用仿真模型可以较好地模拟电磁阀主要参数对电磁阀动态响应特性的影响。实践表明,仿真计算为电磁阀的设计提供了一种新的研究手段。