旋转机械气压液体式不平衡振动故障靶向自愈调控系统

质量不平衡是旋转机械最常见的故障之一。为了使转子在运行过程中可以自行消除不平衡振动故障,利用气压液体式自动平衡装置构建靶向自愈调控系统,运行中实时监测诊断转子的振动故障,快速准确地计算转子不平衡量,并进行智能决策,有确定目标地向相应储液腔中注入压缩空气,驱动储液腔中的液体进行定向转移,进而改变和转子同步旋转的平衡盘的质量分布,产生旋转离心自愈力来抵消转子的不平衡故障力,使转子不平衡故障在线自愈。针对旋转机械对平衡盘安装位置的不同要求,介绍轴间和轴端安装两种结构,并分别搭建立式和卧式转子试验台,进行在线自动平衡性能试验。结果表明,两种平衡结构均可在15 s内快速降低转子的振动幅值,降幅均在90%以上。

双配重平衡头无错调控制算法研究

分析了现有的电机驱动型双配重平衡头造成错调、振荡、平衡时间长等问题的原因,提出了解决方法并将其应用到新设计的电磁驱动型双配重平衡头中。通过对双配重平衡头系统的分析,提出了配重块最优移动的准则及其判断原则。针对配重块的任意占位方式,总结出双配重平衡头无错调控制算法,并进行仿真试验验证。结果表明,该移动策略能有效地提高自动平衡品质,达到无错调、不振荡、平衡时间短的目的。

气压液体式磨床自动平衡装置控制策略与实验研究

砂轮在线动平衡装置是高速磨床上的重要组成部分。介绍了一种新型的气压液体式在线自动平衡系统,为该平衡系统提供了一种靶向控制策略。该控制策略在平衡装置执行操作前,已经准确定位不平衡量的大小和相位;平衡过程中,系统有确定目标的进行注气操作,系统振动幅值单调下降,平衡过程无错调现象。对注气操作的控制方案进行了定量分析,并选出了最优方案。实验结果表明,在多种转速下,该类平衡装置均可在15 s内有效地降低系统的不平衡振动,且振幅下降比例均在90%以上。

基于径向励磁和永磁-电磁联合驱动的主动平衡执行器

在线主动平衡系统因可实时抑制旋转设备运行过程中的不平衡振动,在高端机床和航空发动机等高端装备领域具有重要应用价值。平衡执行器作为主动平衡系统的终端执行机构,其性能参数决定了平衡系统的整体指标。对已有电磁滑环式平衡执行器的轴向励磁方法进行了改进研究,提出了一种基于径向励磁和永磁-电磁联合驱动方法的新型执行器结构,通过建立有限元模型定量分析了执行器的关键性能参数,并最终通过试验验证了上述结构的可行性和有效性。结果表明,径向励磁结构在整周范围内均可驱动配重盘完成自锁和步进动作,结构设计方案可行,且利用永磁-电磁联合驱动可将驱动电压有效降低12.5%,为该类执行器的工业应用提供了技术支撑。

气压液体式磨床在线自动平衡装置结构设计与性能研究

砂轮不平衡是磨床振动的主要原因。为了在线调整砂轮的平衡状态,提高磨床的磨削精度,介绍一种新型的气压液体式在线自动平衡系统。该平衡系统利用压缩空气驱动平衡液在位置相对的储液腔间进行质量转移,改变平衡盘中的液体分布,进而实现砂轮平衡状态的在线调整。通过对装置平衡性能的分析,认为该类装置具有平衡速度快、平衡能力线性度好的优点。最后经过实验验证,该装置在5 500 r/min的转速下,将系统不平衡振动从10.2μm降至0.37μm,振幅下降比例达95%以上。

转子-轴承系统液体式在线自动平衡装置研究综述

针对自动平衡装置可在线调整转子-轴承系统不平衡状态、提高设备工作效率、延长设备使用周期,通过分析国内外已有液体式在线自动平衡装置,认为注液式、释液式及连续注排液式三种平衡装置均因注排液过程存在诸多缺陷。液体转移式平衡装置在平衡过程中无需注液、排液,可从根本上避免三种结构因注、排液造成的缺陷,是一种理想结构。在保持注液式平衡装置结构简单、旋转部分无可动部件等优点前提下研究开发实用的液体转移式平衡装置,是液体式平衡装置极具前途的发展方向。

精准靶向法在机床主轴动平衡中的应用

针对机床主轴高动平衡品质的实际需求,在对两种传统动平衡方法进行定量对比的基础上,提出了一种改进型的高精度动平衡方法——精准靶向法,并在立式和卧式两转子试验台上对该方法进行了试验验证。对于普遍使用的测相平衡法和测幅平衡法,在两试验台上进行了整圆周试重试验,定量地分析了两方法的稳定性和准确性,并在此基础上,对测相平衡法进行改进,提出了精准靶向法。该方法通过最多两次试重,能快速、可靠地确定出逼近最优试重的位置,并准确得出初始不平衡量,使动平衡精度得到明显提高。

基于LabVIEW的不平衡振动信号相位实时提取方法研究

在线自动平衡技术被公认为是解决旋转机械转子不平衡故障的最佳方案,而不平衡振动相位的识别精度是影响在线自动平衡技术平衡速度和精度的一项关键技术。为了寻求一种精确的相位提取方法,该文分别介绍了互功率法、跟踪滤波法和全相位FFT法,且基于LabVIEW虚拟仪器平台,分别编写了3种算法的仿真程序,并最终定量对比了3种算法在整周期和非整周期两种不同采集工况下的相位提取精度。结果表明,在两种采集条件下,全相位FFT算法均具有较高的相位提取精度。

内装电磁滑环式主动平衡系统的研究

质量不平衡超标是导致机床主轴功能失效的一种典型故障,而主动平衡系统由于可在线自动降低主轴因刀具或砂轮不均匀磨损等因素造成的不平衡振动,是智能机床主轴的重要组成部分之一。介绍了一种可集成安装于主轴中空转子中的内装电磁滑环式平衡执行器,并通过磁场驱动两个配重盘的步进旋转来在线补偿主轴转子的初始不平衡量。在详细介绍该执行器的工作原理以及平衡精度和自锁能力两项性能参数的基础上,通过主动平衡实验验证了该平衡系统的有效性。实验结果表明,该主动平衡系统可在3 600 r/min的转速下将机床主轴的不平衡振动降低87.5%。

大学英语自主学习教学策略的实施

对大学英语教学策略进行理论研究。通过对传统大学英语教学状况分析,从教学的准备、实施到评估各环节确定信息环境下促进大学英语自主学习的教学策略,并针对具体教学内容进行个案设计,信息环境下大学英语自主学习教学策略有利于学生自主学习能力的培养。

网络化仪表与企业信息化综合管理系统

首先，本文通过对工业企业的需求分析，提出仪表网络化的意义和企业自动化朝集成化、智能化、网络化方向发展的必然性。其次阐述了现场仪表、控制系统的智能化和企业综合管理系统的目标。最后指出企业在发展大趋势下，应抓住机遇，实现经济效益的最大化。

基于超声电机精稳调控的转子不平衡自愈执行装置设计与试验研究

转子不平衡自愈执行装置因能够实时调整装置内部的质量分布,通过移动配重产生的合成矢量来补偿转子系统内部的不平衡矢量,是一种可实时抑制旋转机械转子系统不平衡振动的有效方案。针对同轴悬臂式双转子系统因质量不平衡所产生的振动故障,介绍一种基于超声电机精稳调控的转子不平衡自愈执行装置,详细阐述该装置的结构组成和基本工作原理;基于同轴悬臂式双转子系统的结构特点,建立双转子-执行装置系统有限元模型进行动力学特性定量分析,针对该系统结构设计的执行装置对原转子系统临界转速的影响在3%以内。最终在转子模拟试验台上完成相关试验,结果表明,转子不平衡自愈执行装置可在3.2 s降低转子不平衡振动53%,验证了该装置的原理可行性和有效性。

高端机械装备新型电磁式自动平衡系统研究

在线自动平衡系统因可实时抑制设备运行过程中的不平衡振动,是以高端机床和航空发动机为代表的高端机械装备实现仿生人工自愈与装备自主健康的重要研究领域之一。所研发的新型电磁式自动平衡系统在继承现有执行器平衡速度快、信号无需动静传递等优点的基础上,通过永磁-电磁联合驱动以有效提高执行器工作过程中的驱动效率,仿真分析结果表明,该方法可有效提高执行器驱动效率20%以上;面向该新型平衡系统进行测控方法研究,通过仿真分析对测控电路中的反向电动势等关键参数进行定量优化;最后通过试验台模拟试验和实际机床现场试验验证该系统的有效性和可靠性。现场试验结果表明,该系统可在20 s内将机床的不平衡振动从6.8μm降低至0.7μm,并有效提高加工工件的表面质量。

基于LabVIEW的振动加速度信号积分方法研究

在工程应用中,振动加速度信号因受噪音、趋势项误差等因素的干扰,其积分后的数据精度会受到严重影响,制约该类传感器的使用。为了克服该问题,本文分别介绍了修正后的时域积分法和频域积分法。且基于LabVIEW虚拟仪器平台,分别编写了两种算法的仿真程序,定量对比了两种算法积分精度。最终以旋转机械振动故障诊断实验台为对象,实时采集振动加速度信号并进行积分运算。结果表明,修正后的频域积分法结果与实际振动速度、位移信号更为接近。

高速不平衡振动压液式轴内装自愈调控系统

高速智能装备如何少故障或者无故障长周期运行受到国内外学者的广泛关注,而不平衡振动是其典型故障之一,目前尚缺少有效地在线抑制措施。介绍一种可集成安装在转轴内部的新型压液式不平衡振动自愈调控系统,基于压缩空气驱动平衡液体转移的基本原理,可通过在线调整执行器自身质量分布,实时抑制高速装备的不平衡振动,进而提高其运行安全性和可靠性。定量分析平衡执行器的平衡速度和平衡精度等性能参数,并通过在模拟试验台上验证该系统的有效性。试验结果表明,所述压液式自愈调控系统在多个转速下均可将试验台的不平衡振动有效抑制在0.4μm以下,振动降幅均在80%以上,最高试验转速达15600r/min。为后续高速不平衡振动自愈调控系统的实际工业应用奠定了技术基础。

浅覆土、小曲线、大坡度段盾构接收施工技术

盾构在浅覆土、小曲线、大坡度段施工,如果施工控制不当,盾构接收存在较大风险,造成地铁盾构隧道出现塌方、涌水等严重事故。基于此,以长春地铁某盾构区间隧道在浅覆土、小曲线、大坡度段接收为例,通过对试验段的参数设置进行验证,总结浅覆土、小曲线、大坡度段盾构施工控制技术,并提出了盾构接收的施工措施。