用于叶片加工的高分辨率榫头畸变测试系统

针对由航空发动机叶片工装刚度低,导致加工过程中叶片受切削力影响产生的变形问题,本文研究并集成了一款用以高分辨率变形量的位移传感器测试系统,监测加工过程中高频的切削力对高频位移信号的影响关系,实现对叶片工装的评价和设计指导。首先,介绍了航空发动机精锻叶片在多点定位夹紧工装中,加工榫头时产生的叶片变形与切削力对应关系问题。其次,通过仿真分析确定叶片榫头发生最大变形时,切削力在叶片榫头的施加位置。再次,根据切削力和变形对测试系统的采样频率、分辨率及其测试精度的要求,选择合适的位移传感器。并通过选择的位移传感器类型挑选数据采集卡,搭建起叶片变形测试系统。最后,开展叶片榫头加工实验,测试在切削力下叶片榫头的变形情况,得出了切削力与叶片榫头变形关系,验证了测试系统的可行性。并阐述测试中存在的问题并进行改进,同时对未来自主搭建叶片榫头加工测试系统提出合理化建议。     

矿用对旋风水联动除尘器改进设计

以矿用对旋风水联动除尘器为研究对象,针对当前除尘效率低的问题,运用逆向工程建立叶片三维模型,再改变一、二级叶片个数和轴向间隙,应用计算流体力学软件CFX,对除尘器进行三维流场数值模拟,通过分析集流器入口压力和风量,确定了最佳叶片组合下的参数和轴向间隙,有效提高了除尘器的工作效率,降低了能源消耗。     

日本Kikuchi齿轮公司将为LEAP发动机供应钛铝叶片

日本Kikuchi齿轮公司与Snecma公司签署了长期协议,将为CFM International公司LEAP航空发动机供应钛铝低压涡轮叶片。Kikuchi齿轮公司一直与Snecma公司共同开发测试钛铝叶片,并计划从2016年开始正式投产。Kikuchi齿轮公司在Ashikaga市建立了从加工到无损检测的全套生产线。Snecma公司采购副总裁Etienne Galan指出,Snecma公司从Kikuchi齿轮公司身上看到的潜力和持久性,足以证明他们     

菌型叶根动叶片叶根叶冠内径向的加工

菌型叶根动叶片是一种新型的动叶片,采用数控铣加工叶根内径向面时留0.1~0.2mm余量,然后在进行叶根内径向磨削,叶冠直接加工到位,没有后序磨削加工,由于叶根叶冠在加工过程中不是一次装夹完成的,根冠存在一定的落差,在后续的装配中容易产生配合间隙,无法达到要求。文中介绍了一种新的加工工艺,解决了这一问题。     

旋转叶片电加热防冰系统设计与应用

在开展结冰试验时，结冰风洞风扇叶片前缘有结冰风险，影响风洞安全运行。针对大型旋转叶片结冰问题，提出了旋转叶片电加热防冰系统设计方法，研制了大型结冰风洞旋转叶片电加热防冰系统。首先，研制了内置电加热单元和温度反馈的防冰叶片。针对叶片复杂的工作环境，提出一种新的旋转叶片电加热防冰功率计算方法，通过精确测量和方案优化，设计了基于特殊环境的分半式、大尺寸、高线速度、碳刷自动移开/压紧的导电滑环。最后，采用变结构分级温度闭环和试验参数连锁防冰控制策略解决了旋转叶片结冰问题。该系统已应用于大型结冰风洞，运行中加热电流和叶片温度反馈信号传输连续，所有旋转叶片前缘快速加热且温度分布均匀，防冰效果好。     

叶片导流式组合造型双NURBS曲线插补数控加工

针对不能用解析法定义的轴流式叶片的复杂曲面,按导流方向将其划分成多张流向一致的曲面,采用双NURBS曲线插补方式,克服了传统数控系统直线、圆弧插补的局限性。以叶片旋转轴线和法兰端面作为定位基准,在五轴数控龙门铣床上采用焊接拉耳、千斤顶和拉杆拉压夹紧工件,运用"3+2"五轴联动、按导流方向走刀的数控加工方法。结果表明,加工出的叶片曲面几何形状精度显著提高,颠覆了"砂型铸造、砂轮铲磨、立体样板检测"的传统加工方法,生产效率提高了5倍以上。     

静密封条件下摆动油缸端面密封的建模与仿真

叶片式液压摆动油缸正常运行的关键之一在于端面密封的密封可靠性。对叶片式液压摆动油缸端面密封在静密封条件下进行数学建模,通过对该模型求解得出端面密封与转子、定子之间的接触压力,同时运用有限元软件对端面密封与转子、定子的接触压力进行仿真求解。在预压缩量0~0.5 mm,油压0~20 MPa范围内,接触压力的解析解和有限元分析结果相近,同时样机实验结果也验证了在单侧预压缩量为0和0.1 mm,油压在0~20 MPa范围时模型的正确性,这表明所建立的端面密封模型可用于判断端面密封在静密封条件下的密封可靠性。     

多叶片组合式搅拌桨釜内流动特性和混合性能研究

开发可适用于较宽黏度范围的搅拌桨，强化釜内的流体流动和混合过程对于搅拌釜的节能增效具有重要的意义。实验与数值模拟相结合，在大涡模拟层面研究了多叶片组合式搅拌桨（MBC桨）从层流到湍流状态下，釜内的功率特性、流场分布、湍流特性和混合性能。结果表明：预测的功率曲线与实验结果一致；层流状态下釜内以切向流动为主，随着Reynolds数（Re）的增大，釜内轴向和径向流动逐渐增强，当Re达到486时，速度场分布与湍流状态下基本一致；在相同的能耗水平下，MBC桨对高黏度流体的混合性能优于商业Maxblend桨。桨叶的分散组合布置，强化了釜内的轴向和径向流动，使得MBC搅拌桨在从过渡流到湍流状态下均可实现较大的轴径向流动，湍动能分布较为均匀，混合过程显著加快。