液动周向扭矩冲击发生器内部流场数值分析

液动周向扭矩冲击发生器(简称扭冲器)用于解决较深硬质地层中的钻头"卡-滑"问题,其内部流场分布及压降直接关系到扭冲器的工作性能。为此,根据扭冲器的结构及工作原理,建立了扭冲器在不同工况下的流道模型,使用CFD流体分析软件,模拟其内部瞬态流场和压力分布情况,并将仿真结果与理论分析结果进行对比。仿真结果表明:扭冲器出入口压降与入口速度呈线性关系,其工作状态稳定;撞击锤的运动由其两侧压差驱动,且能在各流道的配合下进行周向循环运动,保证了扭冲器运动的连续性;扭冲器出口压力和流速均稳定,验证了结构设计方案的可行性及实用性。所得结论为液动周向扭矩冲击发生器的设计及性能优化提供了参考依据。

液动周向扭矩冲击发生器动力学分析

液动周向扭矩冲击发生器是抑制钻井过程中"卡-滑"现象的有效措施。介绍了液动周向扭矩冲击发生器的结构和工作原理,建立了该扭冲器的流道分布模型,计算了其工作过程中各流道的流量,确定了典型零件冲击过程中的运动参数和瞬时冲击载荷,得出了液动周向扭矩冲击发生器的冲击扭矩及旋转频率。试验情况表明,计算结果与实际工况比较接近,这为扭冲器的设计和使用提供了依据。

混合动力系统中扭矩冲击对离合器和双质量飞轮的影响研究

汽车动力总成中扭矩冲击导致离合器系统过载失效是一种常见的失效模式,而在混合动力系统中,多动力源的组合以及系统更多的不同工况会提高对离合器系统造成大扭矩冲击的概率。文章针对某自主品牌的新一代混合动力系统在特定工况下的扭矩冲击问题,结合仿真分析和实车工况分析,得到了冲击扭矩的发生规律,并根据该规律制定了发动机断油保护策略,解决了离合器和双质量飞轮因受到扭矩冲击而导致的失效问题。

SDTK1井钻铤接头二次上扣特性分析与井下等效冲击扭矩预测

基于8"(203.2mm)钻铤接头三维弹塑性有限元模型,分析复杂载荷条件下NC56钻铤接头内、外螺纹的受力特征和井下二次上扣特性,通过有限元分析,根据接头内、外螺纹台肩处相对偏移量计算井下等效冲击扭矩,形成井下等效冲击扭矩的预测模型,利用塔里木盆地GT1井井下实测结果验证该模型正确性,并应用于中国第1口超万米特深井——深地塔科1井(SDTK1井)。结果表明:复杂载荷作用下钻铤接头应力分布不均匀,台肩处和靠近台肩的螺纹牙处vonMises应力水平相对较高;对于按API(美国石油学会)标准上扣的203.2mm钻铤接头,当井下等效冲击扭矩超过65 kN·m时,钻铤接头的上扣预紧平衡被打破,钻铤接头发生二次上扣;随井下等效冲击扭矩的增大,内、外螺纹台肩处相对偏移量增加。SDTK1井井下存在较大冲击扭矩,井下载荷环境复杂,需要采用双台肩钻铤接头以提高接头的抗冲击扭矩能力或优化作业参数来降低井下冲击扭矩,从而有效防止钻具失效。

特深井井下等效冲击扭矩作用下钻铤接头三维力学特征分析

特深井钻井时钻柱在井下受到强烈的冲击扭矩作用,严重威胁着钻井施工安全,需要进行特深井钻柱井下冲击扭矩的测量和分析。首先,采用三维力学分析方法得到了不同扭矩作用下钻铤螺纹接头的受力特征,建立了内、外螺纹之间相对偏移量与井下等效冲击扭矩之间的对应关系;然后,以西部油田某特深井上部井段ϕ203.2 mm钻铤NC56接头为例,利用刻痕法测量内、外螺纹台肩的相对偏移量,反演得到与偏移量相对应的井下等效冲击扭矩,并用实际测得的钻铤接头卸扣扭矩进行了验证。实测数据表明,钻井过程中井下存在很大的冲击扭矩,使钻铤接头在井下发生二次上扣。根据实测偏移量反演计算的井下等效冲击扭矩与卸扣扭矩吻合程度高,表明该方法具有较好的可靠性。分析表明,上扣预紧状态对钻铤接头的井下二次上扣特性有很大影响,避免欠扭矩上扣是防止钻铤接头井下二次上扣的有效手段。

冲击扭矩作用下弹性圆柱壳中应力波导致的动力屈曲问题

圆柱壳的屈曲问题曾被许多力学工作者从不同的角度进行过研究．本文以半无限长弹性圆柱壳为研究对象，将冲击扭矩作用下圆柱壳的动力屈曲归结为由于扭转应力波的传播导致的分叉问题，最后将此分叉问题化为一个非线性方程组的求解，并对动力屈曲时横向惯性的影响进行了讨论，最后进行了数值分析，得到了一些有益的结论．

积累式冲击扭矩测试仪研制

分析了冲击式电动扭矩测量的特点和现状，论述了ＹＤＮ－１０Ｌ型积累式冲击扭矩测试仪的工作原理以及新型切割的晶花芯片传感器的关键技术；给出了测扭仪的静态标定、数据处理方法；推导出了积累扭矩测量的力学模型．该测试仪研制成功并在实践中得到了满意应用，解决了冲击式积累扭矩标定及测量问题．

降低带钢卷取机主传动系统冲击扭矩的试验研究

通过理论分析和试验研究,找出了地下卷取机卷筒主传动系统冲击扭矩过大的主要原因是带钢头部的冲击和带钢头部与卷筒之间的打滑,为此,适当降低了带钢头部线速度,提高头部温度至625℃以上,并加大夹送辊的送进能力,保证了高强度大规格带钢的顺利生产。

有限长正交异性圆柱壳受冲击扭矩作用的弹性波传播

本文给出了计及剪切变形和转动惯性效应的正交异性圆柱壳受冲击扭矩作用的轴对称运动方程的无量纲形式；应用广义特征线理论得到了沿特征线上的相容方程，并采用数值积分方法分析了有限长圆柱壳的波传问题。该方法适于更为复杂的模型。

弹性联轴器对辊道冲击扭矩的衰减效果研究

建立了弹性联轴器的减振力学模型,从理论上分析了弹性联轴器的扭转刚度和阻尼系数对减振系数的影响。针对某热轧带钢厂板坯加热炉前输送辊道传动系统,运用建立的理论模型对联轴器的减振系数进行了分析计算,并对减振效果进行了实验研究。理论分析和实验研究表明,对于受严重冲击载荷的板坯输送辊道传动系统,应该采用弹性联轴器,以降低其尖峰载荷。

冲击扭矩实验装置结构设计

针对目前装配线中螺纹连接工作效率低、对工作质量精度高要求等问题。本文通过UG8.5设计出理论装配模型,通过行星轮系、机械冲击、扭矩传感等装置,可以实现冲击扭矩实验装置对螺栓紧固过程中进行检测、反馈、显示和控制等功能。

混合动力船舶电机辅助主机合排控制方法及实船应用

为了解决某型7 500 t级散货船在主机合排过程中存在浓烈黑烟问题,通过实船数据分析问题原因并提出电机辅助主机合排的控制方法,调整实船主机合排控制策略与优化控制程序,经过实船试验验证表明,采用电机辅助的主机合排控制过程相较于无电机辅助的主机合排控制过程,其螺旋桨轴系扭矩突增量减小33%,主机油耗突增量减小35%,尾轴转速突增量减小41%,且螺旋桨轴系扭矩与尾轴转速上升速率更平缓,有效解决主机冒黑烟问题,达到降低主机碳排放的目的。在船舶营运过程中,混合动力系统设备运行情况良好。

350MW燃气-蒸汽联合循环发电机组轴系扭振的仿真

针对东部电厂350 MW燃气-蒸汽联合循环发电机组建立了机网耦合扭振的仿真模型,对短路故障和调峰过程引起的暂态扭矩冲击作用进行了仿真计算。结果表明,在发电机近处发生三相对地短路故障时对轴系有比较严重的暂态扭矩冲击作用,低压汽轮机转子和发电机转子间的暂态扭矩最大,而在日常的调峰过程中,轴系扭矩变化平缓,没有暂态扭矩冲击作用。

燃气轮机快速并车过程冲击及响应特性试验研究

为研究燃气轮机快速并车过程中的冲击及响应特性,搭建并车试验台架,采用试验方法对并车参数和轴系部位对轴系动态响应幅值的影响开展研究。试验发现:快速并车过程中SSS离合器(同步自动换挡离合器)啮合瞬间会产生扭矩冲击,轴系因此产生明显的扭矩响应,并且相同的并车参数下扭矩响应的幅值会在一定范围内波动;降低并入机的设定扭矩或延长加载时间均可明显降低扭矩冲击和响应幅值;扭矩冲击对轴系不同部位产生的响应也不同,越靠近SSS离合器的位置,扭矩响应越大,且经过减速齿轮后响应明显降低。结果表明:所搭建的试验台架能够反映燃气轮机快速并车过程中的冲击及响应特性,可为燃燃联合动力装置并车策略和安全性设计提供参考。

煤流对胶带中部采样切割斗的冲击规律研究

研究煤流对胶带中部采样切割斗的冲击随切割斗转速的变化规律,可为不同切割转速下胶带中部初级采样器的设计提供指导并对矿井和码头装卸煤主胶带的安全运行提供理论支撑依据。通过建立采样过程的煤流冲击仿真模型,针对0.8 r/s、0.9 r/s到1.2 r/s的切割斗转速分别进行模拟分析,以期得出不同切割斗转速下在采样过程中受到的冲击力和冲击扭矩。研究结果表明,随着切割斗转速的增加,其在x、z方向所受到的冲击力和y、z方向所受到的冲击扭矩同步增大,在y方向所受到的冲击力和x方向所受到的冲击扭矩有波动。在切割斗转速为1.2 r/s时,其所受x、z方向的冲击力最大,分别为-9972.1 N、23224.1 N,所受y、z方向的冲击扭矩最大,分别为-2697.7 N·m、-4379.2 N·m。切割斗转速为1.1 r/s时,其所受y方向的冲击力与所受x方向的冲击扭矩均最大,分别为4833 N·m、-6585.2 N·m。

离合器接合冲击导致无级变速器推力钢带失效的分析

对一例推力钢带失效的无级自动变速器(CVT)进行分析,通过工作原理、失效件检查、失效模式分析、数据调查和故障复现等方法,确认了离合器接合冲击对推力钢带损伤的影响,为CVT推力钢带失效分析提供了一种参考方法。

基于离散元的胶带端部采样冲击研究

为了研究胶带端部采样器切割斗移动速度和采样过程中所受到冲击的关系,通过分析其与煤流的相互作用,引入离散单元法对胶带端部采样过程进行了研究,设定切割斗切割煤流的平移速度从5.0 m/s、5.5 m/s到7.0 m/s,得出了不同切割斗移动速度下,其在采样过程中受到的冲击力和冲击扭矩。随着切割斗平移速度的增加,可以得出水平垂直煤流方向的冲击力和沿煤流方向的冲击扭矩同步减少,其他方向的冲击力和冲击扭矩稳定波动。在切割斗平移速度为5 m/s时,其所受x、y方向的冲击力最大,分别为-26582.4 N,-7292.9 N,所受z方向的冲击扭矩最大,为-21525.8 N·m;当平移速度为6.5 m/s时,其所受z方向的冲击力最大,为10025.1 N,其所受x方向的冲击扭矩最大,为-5230.8 N·m;在切割斗平移速度为7.0 m/s时,其所受y方向的冲击扭矩最大,为-3693.7 N·m。

转子大不平衡振动的研究

为使轴系破坏事故调查、寻找转子大不平衡振动摆脱困境,历经近20年的研究,查明了引起轴系破坏的转子各种大不平衡振动原因及形成机理。在阐述研究结果的同时,分析了国内5起破坏原因最为复杂的毁机事故。研究结果表明,造成轴系破坏的大不平衡振动原因有,转动部件飞脱、转轴碰磨、转轴刚度降低、扭矩冲击,其中转动部件飞脱引起的瞬态响应和扭矩冲击产生的大不平衡振动造成毁机事故机理,在国内外尚属首次提出。对查明轴系破坏真正原因和提高机组振动故障诊断水平有较大的帮助。

动力总成轴系共振对带轮螺栓的影响分析

减振皮带轮螺栓是发动机重要紧固件之一。本文结合其设计开发、试验验证以及车辆搭载匹配过程以及售后市场的问题反馈,探究减振皮带轮螺栓匹配设计过程中容易被忽视的方面,为减振皮带轮螺栓乃至曲轴系连接件设计方法做一些有益的探讨。