换流阀冷却系统主循环泵的运行特性研究

以某换流站换流阀冷却系统为研究对象,研究了冷却系统主循环模块的主循环泵启动、停止及运行过程中切泵的流量和压力动态特性。通过工程现场换流阀冷却系统模拟试验,分析了换流阀冷却系统的切泵逻辑,在额定进阀流量和额定进阀压力下,分析了主循环泵启停及不同工况下切泵的流量、压力动态特性。研究发现,在设计流量为786 m^(3)/h、进阀压力为0.51 MPa下,主循环泵在启动与停止过程中,压力的建立与跌落远快于流量的建立与跌落,主循环泵的故障回切、工频切软启工况下流量和压力重新建立的稳定运行时间最长。研究结论有助于降低换流阀冷却系统试验的切泵次数及缩短出厂、现场调试时间。

压缩空气泡沫灭火系统喷淋射程试验研究

为了促进压缩空气泡沫灭火系统在变压器火灾防护的应用,进而保障换流站和变电站消防安全,对压缩空气泡沫喷淋系统射程进行试验研究。分析了喷淋射程随喷淋孔径、喷射压力、喷射角度和支管长度的变化规律,结果表明:①喷淋射程随喷淋孔径的增大而减小,随混合液流量的增大而增大;②在一定范围内,喷淋射程随喷射压力的增大而增大,到达一定的极限值时不再增大;③随着喷射角度的增加,喷淋射程先增大后减小,在喷射角度为30°时达到最大;④支管长度对喷淋射程的影响可以忽略。

基于结合部的HSK主轴-刀柄系统动态特性分析

建立了HSK主轴-刀柄结合部的有限元模型(FEM),利用弹性理论和黏性阻尼理论辨识结合部内各位置的刚度和阻尼参数。提出将HSK主轴刀柄系统分为HSK主轴、主轴刀柄结合部和刀柄三部分:HSK主轴与刀柄简化为多段Timoshenko梁,并使用响应耦合法来计算其频响函数;主轴刀柄结合部简化为多点弹簧阻尼模型,采用多点响应耦合法来计算其频响函数;将各个部件的频响函数进行刚性耦合,进而获得基于结合部的HSK主轴-刀柄系统频响函数。分别假定HSK主轴刀柄结合部为刚性连接、5点弹性连接和7点弹性连接,计算其频响函数,并与实验结果相比较得到相应的结论。

高速加工工具系统的稳定性及其控制

高速加工工具系统是高档数控机床的关键部件之一,其稳定性和可靠性直接影响到机床的质量与性能。基于有限元法,建立了高速加工工具系统的三维有限模型,通过模态分析的方法,从固有频率方面研究高速加工工具系统的稳定性,分析了刀具的悬伸量、夹持量、刀柄锥面不同过盈配合下和不同转速的条件下,对高速加工工具系统的固有频率影响,同时分析了刀柄在有端面定位和无端面定位两种不同的定位情况下,对系统的固有频率的影响。提出了改善与提高工具系统稳定性的方法,为开发新型高速加工工具系统提供理论依据。

高速中空热装刀柄-刀具结合部的建模与参数辨识

将高速中空(HSK)热装刀柄-刀具结合部简化为并联均布的弹簧-阻尼模型.建立热装刀柄-刀具结合部的有限元模型,根据弹性和黏性阻尼理论,分别对结合部内各位置的刚度和阻尼参数进行辨识,并使用多点耦合响应法验证其辨识参数的合理性.采用有限差分理论与实验相结合的方法对结合部端点处的刚度和阻尼参数进行辨识,并使用耦合响应法验证其辨识参数的准确性.提出了将有限元辨识的刚度参数和有限差分辨识的阻尼参数作为结合部的辨识参数,建立了HSK热装工具系统的梁单元模型,采用有限元法分析热装工具系统的模态,且与实验值比较,验证了其假设结合部参数的合理性.

高速HSK热装工具系统结合部的参数辨识

HSK工具系统的动态特性直接影响机床的加工效率与质量,获得准确的工具系统结合部参数又是精确预测HSK工具系统动态特性的基础。将热装刀柄-刀具结合部简化为弹簧-阻尼模型,基于Timoshenko梁理论建立了HSK热装刀柄-刀具结合部的有限元模型,采用弹塑性理论辨识结合部的刚度和阻尼,获得了HSK热装刀柄-刀具结合部内沿轴向不同位置的刚度和阻尼。进而建立了HSK热装工具系统的有限元动力学模型,分析工具系统刀尖点的频响函数。最后进行了HSK热装工具系统频响函数的实验测量,与理论频响函数相比较,验证了将结合部等效为弹簧-阻尼的辨识方法的合理性和有效性。

基于解析法的HSK主轴-刀柄结合部参数辨识

辨识HSK主轴-刀柄结合部参数,是准确预测主轴系统动态特性及保证切削稳定性的基础条件。将HSK主轴-刀柄结合部简化为弹簧-阻尼模型。再根据HSK主轴-热装刀柄系统的频率响应矩阵,推导出HSK主轴-刀柄结合部的刚度矩阵。并基于耦合响应法计算热装刀柄两端的频响矩阵,利用有限差分法与实验测量相结合的方式,分别获得HSK主轴端点和HSK主轴-热装刀柄系统端点的频响矩阵。基于推导出的结合部刚度矩阵,分别辨识出HSK主轴-刀柄结合部的4个刚度参数kyf、kθf、kym和kθm,以及4个阻尼参数cyf、cθf、cym和cθm.使用耦合响应法计算出HSK主轴-热装刀柄端点的频响函数,并与实验测量的各阶频率相比较,理论频率与实验结果最大差值为7.9%,进而验证辨识参数的准确性和辨识方法的合理性。

高速HSK液压夹头及工具系统的不平衡响应

高速夹头是高速加工工具系统的重要组成部分,其性能直接影响高档数控机床的性能及加工质量。利用有限元分析法,分析不平衡量产生的惯性离心力对带有液压夹头的HSK工具系统动态性能的影响,系统地揭示了刀柄节点、夹头节点和刀尖节点位移的变化规律:随着激振频率的升高,工具系统刀尖、夹头和刀柄位移响应幅值逐步增大;随着不平衡量增大,刀尖、夹头和刀柄动态位移响应幅值呈线性增长,为HSK液压夹头及工具系统的优化设计和其动平衡的控制提供了理论依据。