一种压力可调的氮气弹簧自动充气机

设计了一种压力任意可调的氮气弹簧自动充气机,该充气机由机架、密封定位体、气动自锁夹紧机构、稳压蓄能器、压力控制器、PLC可编程控制、高压充气系统、低压控制系统等构成,其氮气充气压力能够在2~5 MPa之间实现任意调节。该充气机具有充气压力可调、充气精度高、自动化程度好、生产效率高、运行安全稳定等特点,可广泛适用于氮气弹簧的工业生产。     

机械贯穿件气密性试验装置的设计与研发

长期以来核电行业对于机械贯穿件的密封性能在测试方法及其配套装置上存在建设不足的问题,不利于机械贯穿件的验收及其质量评估测试。为解决此问题,本文提出一种基于压力变化法原理的气密性试验改进方案,研发出一套专用于机械贯穿件的气密性试验装置。该装置由密封部件、气源系统、监测系统、控制电脑四个主要部分组成,其中密封部件内设密封腔可构成密闭性能良好的密封环境,直接连通气源系统执行抽气或充气操作,利用内置压力变送器与温度传感器将检测数据实时上传至控制电脑中,用于实现对现场检测装置的实时调控、生成试验结果。将装配好的试验装置投入使用后,测得机械贯穿件的泄漏率为0.03%,经检验证明该产品密封性较好,符合3级密封箱室规定的泄漏率要求,能够为同类机械贯穿件的气密性检测及产品验收提供良好示范价值。     

X射线自动化检测辅助装置的设计与研究

为解决对锥筒类零件进行X射线检测效率低下的问题,研制了一套基于机电一体化的X射线自动化检测辅助装置。该装置通过灵活的多轴组合,实现了对锥筒类零件的自动化调姿与快速定位。应用摩擦驱动技术,实现了零件水平无夹持驱动;设计了基于工艺设计集成的装置运动控制软件,提升了X射线检测过程的便捷性。现场应用表明:结合数字成像技术,辅助装置将锥筒类零件X射线检测效率提升了2倍以上。本装置结构简单,通用性强,具有广泛的应用前景。     

聚丙烯循环泵机械密封失效分析及改进措施

轴流循环泵是聚丙烯的关键设备且为单台设备,该泵机械密封出现故障将导致整个装置立即停车。通过对聚丙烯装置循环泵密封结构、布置和辅助系统分析,校核密封参数和静环强度分析,密封失效现象印证,重新设计了密封结构,制定机泵开车操作规程,避免介质、封油实际压力与设计压力方向不一致导致密封失效。     

雷达工件充气检测控制台研制

为了满足雷达工件的密封性能测定及压力特性检测的需求,研制了基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)和触摸屏技术的充气检测控制台。在介绍雷达工件充气检测试验特性的基础上,根据试验要求阐述了雷达工件充气检测控制台的系统组成、工作原理及软硬件实现方法和部分监控画面。该控制台配合不同接口工装,可对不同的雷达工件进行密封性能测定及压力特性检测。结果表明,采用PLC与触摸屏监控的充气检测控制台性能稳定可靠,操作直观方便,测试参数可灵活设置,能实时监控系统参数。     

基于帕斯卡原理的新型电液力加载装置的研制

基于帕斯卡原理设计了一种新型的电液力加载装置。该装置采用电动缸代替传统加载系统中的流量/比例伺服阀作为执行元件,基于密闭液体的体积变化与压力变化之间呈反比的特性,通过电动缸活塞推杆挤压承压筒产生高压,从而实现大范围、高精度的压力控制。首先,基于系统的动力学原理建立了力加载系统完整的数学模型。其次,引入串级控制思想,根据系统的动态特性逐环设计了包含电动缸速度内环及压力控制外环的多闭环PID控制器,并通过仿真分析了系统的稳定性和控制效果。最后,对某型船舶轴系实施了动态力加载试验,实验结果表明该加载装置具有良好的动态加载性能。     

机械密封失效的影响因素与影响机制研究

机械密封是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力的作用及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成防止流体泄露的装置。防止因机械密封问题而引起失效,必须全面检查影响失效的所有影响因素与影响机制。机械密封的实际密封效果不但与机械密封的自身性能有关,而且与其它零部件及密封辅助系统提供的条件有着紧密的关系,因此在设计密封装置时要为机械密封的使用提供一个良好的氛围。     

磁流体动压润滑机械密封的自适应控制方法研究

基于磁流体的黏度受磁场强度控制这一特性,设计一种采用磁流体作为润滑介质的流体动压润滑机械密封结构,并提出密封性能的自适应控制方法。设计的自适应控制系统主要由参数监控系统、粗调系统、微调系统和补液系统组成。粗调系统可缩短自适应系统的响应时间,而微调系统可提高调节精度,两者结合,可保证密封系统的稳定性;控制系统通过比较液膜压力和被密封介质的压力,来判断密封性能是否满足要求;若侦测到动环转速或被密封介质压力发生变化,系统则会根据预置的策略调节磁场发生器的电压以改变磁流体黏度,进而调节液膜压力,同时调节磁流体的输入流量,根据工况波动实时地调节机械密封的密封性能。以煤油作为基载液,对控制程序进行了测试,测试结果表明,该控制程序能精确调节机械密封的密封性能。     

一种自动化密封检测装置的设计与试验研究

为解决低压密封仪器设备密封性能的室内快速检测问题,基于压降法,给出了低压密封仪器的检测原理、判定方法,并通过实验进行了验证。基于该方法,设计了一款自动化密封检测装置,可实现多通道并行实时检测,便于室内操作,方便可靠。     

基于无线传输技术的管道检测控制系统

研制了一套基于无线传输技术的管道检测控制系统.系统采用模块化设计,利用嵌入式计算机技术,设计了泵控模块、压力监测模块、无线传输模块等功能模块硬件系统,并编写了系统接口应用程序和上位机可视化监控程序,实现了上位机对管道压力检测与对供水水泵的控制.利用所设计的系统与实验室现有的管道检测装置进行了管道泄漏检测实验,结果表明系统自动化程度高,性能可靠,实现了管道检测的自动采集与控制,可以用于其他类似应用设备的检测.     

一种仿生式全自动测斜系统的研究

针对基坑工程支护结构在土体开挖过程中的自动化变形监测问题，研究了一种仿生式全自动测斜系统。设计研发的仿生式测斜装置采用了机械自动化技术，实现了对无线测斜仪的自动提升、下放与旋转，模拟了人工监测的全过程。通过物联网技术，实现了对系统的远程监管与控制，达到了自动化监测的目的。该系统弥补了自动化测斜领域中基于无线测斜仪的仿生技术空白。通过实验与具体工程实践应用，证明了该系统装置具有高精度、高可靠性、高适用性等特点，有非常广阔的应用前景。     

新型线香机设计及间隙密封流场仿真分析

针对新型线香机在制香过程中缸筒活塞的间隙密封问题,在研究新型线香机制香的基础上,对新型线香机的密封性能进行了归纳,提出了该缸筒活塞装置泄流量的仿真研究,通过采用GAMBIT软件建立缸筒活塞的数学结构模型,利用Fluent模拟缸筒活塞的内部流动,对不同结构的间隙内部流场进行了仿真分析,得出了缸筒活塞间隙密封内压力场的流场分布图。研究结果表明,该缸筒活塞装置的内部流场的间隙密封的密封性能主要受间隙宽度的控制影响,随着压力、密封间隙的增大,泄漏量也随之增加,而缸筒与活塞之间的密封间隙最优化的宽度应控制在0.3 mm以下,可以通过减小密封间隙来减少泄漏量,该结果可对新型线香机的改进优化提供了方向。     

弹药筒超声自动检测方法与系统

提出了一种基于弹药筒下母线入射的恒定横波折射角方法,实现对不同规格弹药筒的微细裂纹检测,通过仿真和实验验证检测的可靠性。设计了用于弹药筒等小径筒体的多工位高速超声自动化检测系统,分析检测系统中缺陷信号和干扰信号的特征,提出一种扫描信号滤波报警算法,最终实现了弹药筒上料、检测、分选全过程自动化。结果表明,该系统能检测的最小缺陷深度为0.05 mm,检测速度可达1 200件/h,误判率仅为1％。     

充气密封的非线性有限元分析

基于大型非线性有限元处理软件MSC.Marc,考虑结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性,建立了充气式气囊密封的轴对称有限元模型,对其充气密封机制进行了分析,得到了唇口法向接触应力的分布规律;讨论了充气压力、密封压力与充气压力比、轴径对法向接触应力的影响。结果表明,法向接触应力是实现有效密封的关键,该应力随充气压力和轴径的增大而增大;被密封介质压力使得靠近介质一侧的接触应力减小而另一侧的接触应力增大;最大等效Cauchy应力主要集中于气囊壁内的增强纤维层,且随充气压力的增大而增大;为保证密封的效果和密封的可靠性,必须选择合适的结构型式(包括气囊和密封间隙等)和充气压力;利用有限元软件MSC.Marc进行充气密封气囊的仿真设计是可行的。     

液压滚切剪机新型伺服缸控制系统动态解耦及仿真试验

全液压滚切剪是伺服缸为滚切剪刀提供精准曲线力。因重载缸卧式铰接安装,缸筒自重等会引起密封处摩擦过大,造成拉缸、泄漏而导致输出力不足等现象。为克服自重对密封的影响,提出在全液压滚切剪的伺服缸端底用一小缸进行支撑,并设计压力-位置双闭环PID控制系统,该系统通过精准控制小缸压力和位移以满足所需工况。对该控制系统进行耦合特性分析,推导出压力与位置独立闭环控制系统的数学模型,进行稳定性分析。在基于理论分析研究的基础上,运用AMESim/Matlab联合仿真,进一步验证了压力-位置双闭环独立PID控制系统的合理性。结果表明该控制系统能够实现小缸的压力和位移精准控制,实现了重载卧式缸在输出曲线力时不受自重因素影响,密封装置几乎不受工况所限无摩擦运行。通过工程试验证明了该控制系统的可行性与可靠性,为理论分析和工程实际应用提供了重要依据。     

核电筒体自动超声波探伤机械支撑系统研究

针对目前核电筒体自动探伤机械支撑系统的高转速、高精度防轴窜问题,提出了一种具有空间偏转调节特征的新型防窜动机械调节机构。建立了支撑系统托辊与核电筒体轴向窜动关系的数学模型,通过模型仿真,研究分析了托辊调节角对托辊与筒体间螺旋角的影响。针对核电筒体螺旋运动与托辊不匹配问题,提出了一种基于轴向力负反馈的闭环调节系统,实现了对筒体轴向窜动的精确控制。     

基于UDS的空气悬架车辆自动化生产线的设计

针对空气悬架车辆生产过程由于自动化、信息化水平低而导致的生产效率低下的问题,文章设计了基于UDS的空气悬架车辆自动化生产线。该系统基于UDS协议实现生产线设备、车辆控制器、云端之间的的通信,实现了在空气弹簧充气、车高标定、最终检测过程中的智能流程控制,对生产过程实现云端实时监控,有效地提升了企业生产与故障诊断效率。     

基于嵌入式系统的塑料挤出装置设计

论述了基于ARM 7 TDMI与嵌入式C-OSII实时操作系统的塑料挤出装置的设计,该装置使用多组PID闭环控制模块,通过分段分级加热,实现物料在料筒中均匀熔融,并且精确控制了塑料挤出的单位重量以及压力.     

跨超音速风洞喷管段柔壁新型充气密封围带研制

针对现有多座该类风洞充气密封围带存在的问题,提出"凹"字型结构充气密封围带设计方案。设计的充气密封围带在自然状态下能脱离与侧壁的接触,从而保证充气密封围带不与侧壁刮擦,提高密封围带的使用寿命;采用"凹"字型截面结构,可保证充气密封围带有足够的膨胀量,实现柔壁与风洞侧壁的密封。通过气密性试验、膨胀/回缩试验、试验夹具内密封试验、爆破压力试验、充气疲劳试验、模拟风洞工况试验,对设计的充气密封围带的密封性能进行验证,并成功应用于新建的某跨超音速风洞。实践证明该新型充气密封围带结构紧凑、密封可靠,寿命更长。     

塑料压力管道多角度热熔焊机液压系统

通过对塑料压力管道多角度热熔焊机的基本构成及工作原理的研究,设计出了一基于比例控制的液压系统,使焊接过程的运动用液压控制进行连贯,重点探讨了该液压系统的设计过程与方法,完成了用一个比例阀控制多个液压缸的顺序运动,并把一些机械传动与控制改用液压来代替.与工控机相结合,实现了焊接过程液压传动控制的自动化,提高了工效和焊接质量.试验结果表明,该系统在液压方面能满足焊接过程的自动化,并简化了机械结构.