一种自锁阀在振动与冲击环境下的特性研究

通过建立数学模型和数值仿真,研究了一种航天器用气体自锁阀在飞行过程中的振动和冲击力学环境下的工作特性,讨论了不同力学条件对自锁阀工作过程的影响,并进行了试验验证。研究表明:自锁阀受导阀控制气压力、随机振动量级和冲击方向的影响较大。采取增大导阀复位弹簧力、降低导阀排气通道流阻等措施有利于提高自锁阀在随机振动和冲击力学环境下的工作可靠性。试验结果证明了该研究方法的有效性。

基于有限元的一种永磁自锁阀设计

永磁自锁阀的设计往往涉及到永磁体参数、电磁参数和机械参数等多种因素，设计计算繁多，目前流行的参数化设计更是需要大量反复计算及结构尺寸的优化才能获得较佳的设计方案，但是采用传统设计方法繁杂、设计周期长，而且在实际投产前无有效的方法对所设计方案进行原理可行性验证和预期效果评估，本文采用有限元分析的方法尝试对所设计的自锁阀进行辅助设计、计算和分析，利用有限元分析软件对所选自锁阀方案进行了静态、动态计算和分析，并对研制的样机进行了实验研究。

星上推进系统自锁阀和电磁阀驱动电子线路的优化设计

提出了卫星推进系统自锁阀和电磁阀驱动线路的一种优化设计方法。通过数据计算和图形分析阐明新的驱动线路设计的合理性、高安全性和可靠性,避免了常规线路容易出现的干扰和工作稳定性问题,还研究了当驱动线路出现短路故障时星上一次电源的保护问题。该驱动线路设计的优越性和可靠性,已在卫星在轨飞行中得到验证。

高压大流量先导式自锁阀设计与仿真

自锁阀受到压力和流量方面的限制,难以满足高压大流量液压与气动系统的应用要求。因此,提出一种结构紧凑、可靠性高、使用简单的高压大流量先导式自锁阀。采用高压自锁阀作为先导级,利用压差驱动主阀;采用内部溢流结构使阀门无流体外溢,从而使阀门更加清洁和节能。对该自锁阀结构原理进行论述,并对其关键电磁部分及流场进行仿真分析,证明了方案的有效性。

磁锁式双稳态自锁阀响应特性理论研究

空间飞行器推进系统中大量使用磁锁式双稳态自锁阀,其响应特性是设计中的重要环节,直接影响推进系统的精确控制。由于自锁阀一般采用双线圈控制,两驱动线圈间存在互感现象,响应特性的设计计算与电磁阀有明显区别,有必要对自锁阀的响应特性进行理论分析研究。根据磁锁式双稳态自锁阀工作原理及特点,建立控制电路和磁路等效模型,基于电磁感应定律推导出模型对应的电压平衡方程和力平衡方程,求解得出了自锁阀响应特性简化理论计算公式。公式解释了自锁阀在控制释放回路中感应电流会延长响应时间、增加电流比的原理,明确了自锁阀的动作裕度不会因电流比变化而受到影响的特点。根据推导出的简化理论公式对阀门产品响应特性进行仿真计算,计算结果和产品实际测试数据基本吻合。由简化理论公式研究表明:如自锁阀控制线圈回路中有感应电流,感应电流越大则自锁阀响应时间越长、自锁阀开启或关闭电流比越大,但自锁阀克服外力动作的能力不会因为感应电流存在而受到影响。

阀芯对中状态对磁自锁阀静态吸力的影响

根据磁自锁阀的工作原理和结构特点,磁自锁阀的阀芯在永磁场作用下始终处于偏置状态。由于与阀体导向面挤压接触,增加了阀芯与阀体间的摩擦,导致磁自锁阀动作寿命短于直动螺管电磁阀,主要研究了磁自锁阀阀芯的对中状态对静态吸力的影响。首先,阐明了磁自锁阀工作原理及磁路设计特点;然后,在阀芯完全对中条件下,建立并对比了磁自锁阀的磁路分割法数学模型和磁场有限元仿真模型,计算得到阀芯所受静态电磁吸力;最后,改变阀芯位置,使阀芯处于偏心状态,仿真计算得到不同偏心距下的静态电磁吸力,结合阀芯表面的磁感应强度的变化情况得出影响规律。结果表明:阀芯在偏心状态下,会受到沿径向的侧向磁力作用,即永磁铁作用的侧向永磁力或线圈作用的侧向电磁力,侧向磁力随着偏心距的增加而快速增大。在阀芯表面沉积非金属膜层的工艺方法,可调节对中状态,有效减小侧向磁力,使磁自锁阀具有更长的动作寿命。

冲击环境下航天器电磁自锁阀锁闭特性研究

电磁自锁阀广泛应用于卫星、运载火箭、飞船等航天器中,在发动机点火、火工装置爆炸、星箭分离等强冲击环境下,可能发生锁闭失效,影响航天器的安全运行.本文针对冲击载荷作用下电磁自锁阀的锁闭可靠性问题,研究了自锁阀锁闭失效机理,建立了工装-自锁阀有限元模型,并通过模态试验验证模型的正确性.基于模态叠加理论,研究自锁阀的冲击响应特性,根据冲击响应结果和阀芯能量分析,判断阀芯锁闭状态.为了验证分析结果的准确性,使用摆锤式冲击台开展冲击试验,得到的阀芯锁闭状态与理论分析结果吻合良好,说明了分析方法的有效性.本文的研究可为电磁式自锁阀的抗冲击设计提供理论基础和技术支撑.

热变形纳米晶永磁环自锁阀锁闭特性研究

为了减轻宇航推进系统用自锁阀的重量,采用理论、数值仿真和试验相结合的方法对永磁环材料进行了研究。研究结果表明,和传统材料相比,新型永磁材料在性能上更优,装上新型永磁材料的自锁阀的锁闭特性有很大程度的优化,而且自锁阀的体积更小、重量更轻。

深空探测航天器推进系统永磁自锁式电磁阀设计及仿真

给出了一种应用于地月运输航天器的先导式高压、大流量永磁自锁式电磁阀(以下简称“自锁阀”)设计方案,对该自锁阀的电磁铁磁路设计进行了理论推导。对磁路中导磁材料铁钴钒软磁合金开展了不同热处理状态下的材料级试验,结果表明,两轮次880℃热处理条件可使材料获得较好的磁性能,其饱和磁感应强度达2.25 T以上,矫顽力低于150 A/m。根据使用工况对永磁体材料及O胶圈材料进行了选型和分析。采用有限元方法进行了磁回路静态及动态仿真,结果表明,-55~70℃工况下,永磁体对衔铁产生的静磁吸力在167~208 N之间,通电24 V条件下衔铁在70 ms内可完成全程动作。采用零维模型搭建主阀部分流通性能仿真系统,结果表明,来流压强为35 MPa氦气时,氦气流量0~350 g/s条件下,自锁阀主阀流阻低于0.35 MPa。

催化装置塞阀自锁原因及处理

分析了石化企业催化装置塞阀自锁的原因,介绍了处理方法。

通用自锁锥形逆止阀的设计及应用

水泵停止排水时,排水管中的水因逆止阀漏水而回流,降低了排水效率。如逆止阀漏水严重,水泵因故突然停止运转或未关闭闸阀停泵时,排水管中的高压水回流而损坏水泵,导致事故发生。结合工作实际,对逆止阀使用寿命进行原因分析,研发了给排水系统安全运行提供保障的通用自锁锥形逆止阀。结果表明:通用自锁锥形逆止阀的应用,避免了因逆止阀介质泄漏、回流损坏机械设备的安全隐患,并取得了实用新型专利。

装配OPS功能多路阀的叉车货叉无动作故障排查

1.故障现象 在调试1台装配OPS（Operator Presence System驾驶员就坐安全保护系统）功能多路阀的内燃平衡重式叉车时,其出现货叉无法上升、下降、倾斜故障。该叉车可以正常行驶和转向,无明显异常噪声,仪表板没有显示电控系统出现故障,初步判断该叉车OPS功能多路阀或其电控制系统发生故障。

橡胶减振垫在航天器中的应用及验证

文章针对某航天器振动试验过程中出现的自锁阀及其安装支架振动响应放大问题,提出了一种采用橡胶减振垫的解决措施,给出了增加减振垫后设备安装的刚度模型及其分析,并通过振动试验验证了这种方法的有效性。试验结果表明:采用橡胶减振垫可以较好地解决部分航天器上仪器设备在振动环境条件下响应超标的问题,措施简单有效,满足使用要求,具有一定的推广应用价值。

叉车门架前倾时抖动原因及排除方法

调试人员在对某型内燃平衡重式叉车（以下简称叉车）进行门架前、后倾调试过程中发现,在发动机怠速状态下操纵门架倾斜阀阀芯使门架前倾时,门架经常发生抖动,尤其是怠速带载情况下抖动更为严重。此种故障现象在大吨位叉车上表现尤为明显。本文结合门架倾斜阀工作原理,简述该故障发生的原因,并提出排除方法。