核主泵无顶油惰转推力轴承磨损研究

本文介绍了核主泵在无高压油顶起推力轴承推力瓦的工况下,惰转停机过程推力轴承的磨损规律研究。基于雷诺方程分析,推力轴承流体动压润滑的油膜压力及油膜厚度变化规律,惰转停机过程分为流体动压润滑阶段、不连续流体动压润滑阶段和边界润滑阶段。核电厂全厂断电(SBO)工况下,核主泵无高压油轴承顶起系统对于选用传统的金属材料摩擦副推力轴承会有较大磨损概率,因此应采取必要措施确保核电站的运行经济性和可靠性。本文提出了轴封式核主泵用油润滑双向推力轴承所采用的新型自润滑复合材料摩擦副,从根本上解决SBO工况下推力轴承摩擦副的磨损,停机后可以再次启动核主泵并稳定运行。     

屏蔽式核主泵水润滑可倾瓦推力轴承推力盘的离心效应

屏蔽式核主泵避免了动密封问题,同时主泵中水润滑可倾瓦推力轴承有着尺寸大、推力盘转动惯量高、离心效应明显的特点。针对主泵中推力盘的结构特点及工况条件,基于有限元分析方法,建立考虑推力盘离心变形的可倾瓦推力轴承多场耦合计算模型。基于推力盘变形独立性探索了推力盘装配结构中两个关键间隙的设计参数:内轮毂端面与端面板直接接触,外套环与端面板之间留有间隙,屏蔽套与外套环之间应至少预留1.74 mm的间隙;探讨了推力盘装配结构对离心变形的影响:低转速下可倾瓦轴承可通过瓦块倾斜补偿推力盘变形,转速大于3600 r/min时推力盘变形迅速增大,极大增加润滑失效可能性;分析计算了不同结构尺寸下离心变形对推力轴承工作性能的影响:飞轮内轮毂凸沿外径的合理尺寸范围为0.63~0.67 m。     

计入轴瓦弹性变形的内燃机主轴承润滑分析

以某四缸柴油机的主轴承为研究对象,从曲轴-轴承系统的角度出发,采用变形矩阵法研究了计入轴瓦弹性变形时内燃机主轴承润滑分析问题。得到的结论是:计入轴瓦弹性变形时,在固定轴心位置条件下,主轴承最大油膜压力下降,最小油膜厚度增加;但在额定载荷作用下,计入曲轴-轴承系统动力学效应时,主轴承最大油膜压力上升,最小油膜厚度减小。     

基于少子样的核主泵电机滑动轴承可靠性研究

为研究一种核主泵电机滑动轴承的可靠性，在少子样无法进行大量整机试验的情况下，分析了核主泵电机滑动轴承的工况，确定了其失效模式并绘制了故障树。采用ANSYS软件仿真分析了轴承重要单元受力情况，求解了单元应力分布，根据应力-强度干涉法，利用蒙特卡罗抽样法得到了单元可靠度；采用数据手册法得到了其他单元的可靠度，并计算得到了轴承的整体可靠度。对少数试制轴承的缩小推力瓦模型样本和原尺寸冷却器展开试验，结果表明该核主泵电机滑动轴承满足工程可靠性要求。     

RV减速器主轴承接触刚度及有限元分析

RV减速器主轴承直接影响传动精度,对主轴承接触刚度问题进行研究。采用静不定-Hertz接触法,对RV减速器结构作受力分析,计算出主轴承的接触载荷,推导接触法向弹性变形量,最后计算主轴承接触刚度,考虑曲率半径对主轴承接触刚度的影响。结果表明主轴承的接触刚度作周期性变化,得出当曲率半径f=0.55时,主轴承接触刚度最大。通过有限元分析,得到滚珠正应变的仿真结果与理论值很相符,接触路径正应变的值为两端大,中间小,证实了RV减速器主轴承接触刚度的正确性。     

百万千瓦轴封型核主泵推力轴承的运行优化

推力轴承是核电站用轴封型核主泵的重要组成部分,本文针对核主泵启动过程中推力轴承副瓦由于异常磨损导致的温度升高问题进行了详细分析,提出了优化控制顶轴油泵启动时机和启动时间以及提高主泵启动时主系统压力的改进措施,并据此提出了后续机组推力轴承的优化设计方案。     

轧钢机主减速机轴承失效分析及改进

1 工况条件 以本溪钢铁集团1500热连轧主减速机一、二轴用轴承为例：原选用进口的双列圆柱滚子轴承NNU6／440／HC和NNU6／600／HC，保持架为支柱焊接结构，轴承工况为：一轴、二轴的转速分别为210r／min和150r／min，径向载荷分别为3500kN、2100kN；冲击载荷系数1．5，冲击频率0．17次／min，内圈旋转，油脂润滑，常温工作。轴承平均寿命为6个月，失效形式为保持架支柱断裂、部分脱焊，滚道及滚子表面完好，无疲劳剥落现象。     

核主泵屏蔽套近无缺陷激光焊接技术

针对我国AP1000核主泵屏蔽套焊接过程存在的问题,提出一种近无缺陷激光焊接技术,实现屏蔽套材料Hastelloy C-276的优良焊接成形。分析激光焊接过程对材料微观组织的影响规律,评价核主泵温度条件下焊接接头拉伸性能;研究焊缝在酸碱盐中的电化学腐蚀行为,评价焊缝耐腐蚀性能。通过有限元法计算屏蔽套焊接变形特征,揭示横向收缩变形对制造精度的影响。结果表明,所提出的脉冲激光焊接技术可以实现核主泵屏蔽套材料的优良焊接成形,焊缝处无明显焊接缺陷;在核主泵温度条件下,焊接接头力学性能与母材基本相当,可以保证长使役可靠性;焊缝在中性及酸性环境下,腐蚀性能均优于母材,提升了焊缝的可靠性。通过模拟计算发现激光焊接会导致焊接样件发生横向收缩变形,但该变形大小仅为屏蔽套制造精度的1/10,焊接精度完全满足屏蔽套制造要求。     

基于Hertz理论的深沟球轴承动态接触分析

考虑深沟球轴承径向游隙、离心力等因素,在Hertz理论基础上提出一种分析计算深沟球轴承在径向载荷作用下的动态弹性变形量与动载荷分布的方法;并分析径向载荷、径向游隙对深沟球轴承动态弹性变形量与动载荷的作用规律。发现随着径向载荷的增大,轴承的承载区、最大动态弹性变形量及动载荷相应增大;随着径向游隙的增大,最大动态弹性变形量与动载荷也随之增大,而其承载区减小。对于按照动载荷能力计算深沟球轴承的许用载荷以及估计轴承弹性变形量具有一定工程意义。     

核主泵电机轴承润滑故障分析

调查了核主泵电机轴承结构及材质。分析了核主泵电机在用润滑油的理化指标、元素含量及磨损颗粒，探讨了核主泵电机滑润油铅含量偏高的原因。结果表明：在本案例中，核主泵电机润滑油铅含量升高与润滑油本身以及电机轴承的机械磨损无关，可能来源于电化学腐蚀电机轴承或者由于加油工艺偏离，换热器、密封等破损导致的外界污染。     

核主泵导叶体在高温工况下的结构力学分析

为验证核主泵导叶体在高温工况下的结构完整性,通过水力模型试验测得叶片压力分布,从而优化叶片压力场。导叶叶片顶部到叶片根部压力趋势为线性梯度,沿圆周方向无压力梯度。提出了模型泵叶片与真机间的压力换算,以模型试验测得模型泵叶片压力,通过模型泵与真机泵之间的轴向力比值及转矩比值分别计算轴向力载荷有效系数及转矩载荷有效系数,进而计算获得轴向力与转矩载荷下叶片压力,导入ANSYS软件计算导叶体轴向力F_(sh)与转矩M_c在载荷下的最大应力及变形量。通过计算导叶体在设计寿命内经受的载荷周期循环,引入海夫Haigh图谱,通过材料极限疲劳试验评定导叶体在极限载荷工况下的疲劳极限值;优化了导叶体的加载工况,计算出轴向与转矩载荷下最大应力值的疲劳失效安全系数,从而确认疲劳安全性。     

核主泵高温工况下叶轮结构力学分析

为了验证主泵叶轮在设计工况下的完整性,通过三维软件Pro/E对主泵叶轮进行三维造型,应用计算流体力学软件ANSYS—CFX和Workbench对主泵叶轮进行耦合计算,分析了在轴向力载荷、转矩载荷、离心力载荷、混合载荷以及125%1临ti界同步转速与1.252倍转矩M。载荷工况下叶轮的最大应力强度分布。分析了叶轮应力、应变的分布规律,揭示出转子部件由于变形过大以及强度不足而引发失效事故。计算结果表明,在反应堆一回路额定工况下,在轴向力+离心力载荷工况下,叶轮产生最大应力变形,叶轮叶片最大变形发生在叶片出口尖部,变形量约0.58 nll/l;最大应力位于叶轮体及叶轮外径之间的过渡区,叶片出口区域最大应力值为112.4 MPa。     

掘进机主轴承载荷谱编制方法研究

掘进机主轴承作为掘进机的关键核心部件，对性能和可靠性要求极高。获取准确有效的载荷谱用于主轴承工况试验，是保证主轴承设计满足可靠性要求的前提条件。为解决主轴承载荷谱编制难题，文中根据实际工况下主轴承承载特点，在掘进机中安装监测系统，通过监测与主轴承后端相连伸缩油缸的压力获取主轴承所受轴向力及倾覆力矩，监测电机扭矩获取主轴承所受驱动扭矩，以及将主轴承前端结构件重力的函数值作为主轴承所受径向力。采用雨流计数法对获取的原始载荷-时间历程进行处理，建立载荷幅值、载荷均值的分布函数；然后，通过波动中心法将分级的载荷幅值叠加至载荷均值的加权平均值之上获取八级载荷；最后，通过载荷分布函数获取各级载荷作用次数，实现主轴承轴向力、径向力、倾覆力矩及驱动扭矩八级载荷谱的编制，为主轴承设计开发、工况模拟等工作奠定了坚实基础。     

大功率密度柴油机主轴承混合润滑分析

针对某型柴油机功率提升后主轴承润滑性能出现恶化的现象,计及表面形貌和弹性变形等因素影响,建立12V150柴油机主轴承润滑分析模型。运用弹性流体润滑、轴承动力学及Greenwood-Tripp微凸峰接触理论,分析功率提升后的主轴承润滑性能,提出需要改进的参数。分析表明:主轴承润滑性能变差的原因主要是功率提升后,曲轴和主轴承承受载荷加剧,油膜压力增加,引起轴颈弯曲或倾斜,导致主轴最小油膜度减小。研究曲轴平衡率、轴承宽度和润滑油黏度等参数对主轴承润滑性能的影响,提出了将曲轴平衡率由70%增大至90%,轴承宽度由46 mm增大至48 mm,并合理增加润滑油黏度的改进方案。结果表明:曲轴平衡率能有效地减小主轴颈倾斜角度,而轴承宽度和润滑油黏度对轴颈倾斜几乎没有影响;改进后主轴承最小油膜厚度提升了16.08%,峰值粗糙接触压力减小了37.11%,平均摩擦损失总功减小了13.08%。     

基于正交试验的核主泵水导轴承润滑特性分析

为了更加准确地分析核主泵水导轴承性能,提高轴系设计的可靠性及其泵机组的安全稳定性,基于有限差分方法求解Reynolds方程,建立水导轴承的流体动力润滑仿真模型。采用正交试验方法完成以偏心率、半径间隙、长径比和转速为优化参数,以轴承承载力、功率损耗、最大液膜压力和最小液膜厚度为轴承性能指标的试验设计。通过极差分析得到各参数对水导轴承各性能影响的主次顺序和一组最优参数组合。结果表明:影响轴承承载力和功率损耗最显著的因素是转速,影响最小液膜厚度和最大液膜压力最显著的因素是偏心率。在满足多目标性能最优的条件下,综合分析该核主泵水导轴承最优设计参数组合为偏心率取0.6、半径间隙取0.3 mm、长径比取1和转速取1500 r/min。     

多瓦预载荷调整对核主泵轴系临界特性的影响

针对高可靠性立式轴系的横向振动问题,以四瓦水润滑导轴承为研究对象,以多瓦预载荷调整为出发点,分析预载荷系数对导轴承静动特性的影响,同时采用模态分析方法计算2种典型瞬态工况下核主泵轴系的一阶弯曲临界转速及模态振型。结果表明:随着预载荷系数的增大,叶轮和下飞轮处的弯曲程度减小,轴系的临界转速升高;当预载荷系数超过0. 4时,临界转速急剧增大,范围迅速减小。     

数控车床自动转位刀台设计

1　引言　　目前,铁路列车大幅度提速,要求提速后的车轮单轮不平衡量为70g·m,车轮的幅板、轮毂等以前不加工的回转曲面均需要加工,原有只能加工车轮内外轮辋面、法兰面、踏面的液压仿形机床已不能满足提速后车轮的加工需要。经过对车轮加工工艺路线反复的研究,决定在原有的液压仿形机床基础上进行数控化改造,在原机床垂直刀架上增加设计一套四工位自动转位刀台,以满足车轮表面全加工的生产需要。车轮的单边余量为8～10mm,经计算本机床主切削力为25kN,考虑到车轮加工中超负荷切削的情况,主切削力定为30kN。目前,国内数控车床中,主切削力为3…     

轴封型核主泵轴向力计算方法及标定研究

轴封型核主泵是核电站一回路系统中唯一的旋转设备,属于高温、高压、受核辐照的压力边界一级设备。由于系统压力大,转子系统所承受的轴向载荷也大,轴向载荷能否精确确定影响转子各个零部件的设计分析和设计开发,油润滑推力轴承提供很重要的设计技术参数。本文通过举例,根据核主泵在电站系统中运行期间的载荷变化,计算核主泵转子轴向力,并在水力模型装置上设置力传感器,验证计算方法的正确性。     

核主泵模型的冷态性能试验研究

结合某核电站的主泵水力模型的开发要求,进行基于实际运行状态下的模型冷态性能的试验研究,换算得出的核主泵的真机性能和水力特性满足设计要求.试验结果为核主泵的水力优化设计提供有益的参考.     

D56G90冷辗环机机架刚度分析

D56G90冷辗环机是应用冷辗扩技术制造轴承环件的设备,机架则是其关键部件之一,机架刚度对环件成型精度有重要影响.根据机床可拆装、组合式机架结构的实际情况,应用abaqus三维有限元软件,分析了机架在不同载荷(0～100kN)下的受力与变形的关系.机架纵向、横向、垂直方向的刚度系数约为4.24E 03 kN/mm、1.17E 04 kN/mm、4.0291E 05 kN/mm,刚度系数变化率分别为0.9%、0.0058%、2.92%.