船用齿轮箱输入轴组件加工变形控制

分析了船用齿轮箱输入轴组件的制坯、薄壁件热处理变形控制方法,以及电子束焊变形的控制方法,为解决船用齿轮箱输入轴组件的制造难题,提供了很好的解决方案。

某船用柴油机气马达传动轴断裂失效分析

某项目开发过程中,气动马达的传动轴起动约25~30次时发生早期断裂故障。通过对使用工况、结构特点、硬度分析、金相分析等方面,分析了该气马达传动轴断裂失效的原因。分析结果表明:该传动轴的断裂模式为多源性疲劳断裂。主要原因为异常冲击造成的传动轴花键根部产生初始裂纹,伴随着花键轴不合理的结构设计,不合理的热处理工艺等因素,导致裂纹逐步扩展,最终发展为断裂失效。

轴段空心度对舰船复杂推进轴系动力学特性影响分析及多目标优化研究

轴系动力学特性直接影响到舰船航行的安全性、隐蔽性和可靠性,为分析清楚轴段空心度对舰船推进轴系动力学特性的影响,以某复杂推进轴系为研究对象,基于有限元法建立其动力学分析模型;采用雷诺方程计算轴承油(水)膜刚度,基于螺旋桨升力线理论近似计算螺旋桨轴承力作为振动激励,研究得到螺旋桨轴、艉轴及中间轴空心度变化对轴系校中及振动特性的影响规律;在此基础上,以各轴段空心度为变量,应用多目标优化算法开展轴系动力学特性综合优化。优化结果表明:轴系前后艉轴承负荷差减小了4.1kN,回旋振动和纵向振动的最大振幅均有所减小,轴系动力学特性得到改善。

考虑伴流场中螺旋桨水动力的舰船长轴系校中及优化

[目的]针对计入螺旋桨水动力的舰船轴系校中计算,传统方法通常容易忽略船体伴流场的影响,使得螺旋桨水动力计算的结果与真实值之间存在较大偏差,从而导致轴系校中精度下降。[方法]以某舰船长轴系为对象,建立桨-轴-船一体化有限元模型及其伴流场流域模型,利用CFD数值仿真的叠模方法计算螺旋桨水动力;采用流固耦合法将流体计算结果作用于螺旋桨表面,进行轴系校中计算,并得到螺旋桨水动力对轴系整体挠曲线及各轴承状态参数的影响规律。在此基础上,引入多目标优化算法开展轴系多目标优化校中,来解决轴系末端四套轴承间载荷差值过大的问题。[结果]考虑螺旋桨水动力后,轴系尾部挠度变化减小,越靠近螺旋桨处的轴承其载荷所受影响越大,载荷值随进速系数的增大而减小;对比多目标优化前后的轴系校中状态,轴系各轴承之间的载荷差值明显减小,轴系运行状态得到改善。[结论]所提方法提高了计入螺旋桨水动力的轴系校中计算精度,可为轴系校中质量的提升提供参考。

煤矿井下主运输斜井带式输送机节能控制研究

主斜井带式输送机是整个矿井运输系统关键环节,常表现运输负载大、能耗高等特点,采用合理的节能控制系统控制主斜井带式输送机运行,可显著降低井下运输系统能耗。基于此,提出一种基于负载监测的带式输送机节能控制系统,该系统通过控制驱动电机运行数量达到节能降耗目的。节能控制系统应用后,主斜井带式输送机不仅可满足原煤运输需要,而且不会给带式输送机及供电电网带来冲击,每年可直接降低电费投入约58.1万元,取得较好应用成果。

某电动皮卡电机啸叫分析与优化

某电动皮卡车在加速至60~100 km/h时,车内存在高频啸叫问题。针对电机激励源,文章深入分析电机结构及制造过程,采用台架试验法研究制造过程参数磁块磁通量公差、转子叠压厚度、转子生产工艺对电机啸叫的影响。针对整车传递路径,采用有限元法分析传动轴模态,模态试验法测试电机端盖模态,并确定其对电机啸叫的影响。最后,通过端盖模态提升、传动轴轴管加吸音纸、改进电机转子生产工艺,将车内电机48阶啸叫噪声总体优化了6~10 dB(A),有效解决了电动皮卡电机啸叫问题。

架悬式永磁直驱转向架轮对更换的研究与分析

针对某型架悬式永磁直驱转向架轮对轴箱及驱动系统总成的更换工艺进行了分析研究,侧重于拆解流程、恢复流程、设备需求、工装设计、更换方案、操作流程等方面进行研究,详细阐述更换过程中需要关注的细节,并且针对轮对轴箱及驱动系统总成具体结构提出与其相匹配的适用工装。本更换方案已在实车检修中应用,具有更换速度快、拆卸无损伤、人员易操作等优势。为该型转向架轮对轴箱及驱动系统总成的更换提供了可选方案,填补了同时具有抱轴式电机和空心轴六连杆传动这两种特质转向架分解和组装工艺的空白。

双机回热系统抽背式小汽机技术路线研究

探讨二次再热百万机组采用双机回热系统时抽背式小汽机的技术路线,分析在不同技术路线下,抽背式小汽机轴系配置特点、负荷调节特性以及不同负荷下的效率。以1 000 MW二次再热机组为实例,经过技术经济比较和综合论证,提出抽背式小汽机的技术方案选择以及平衡电机选型的原则。

电机轴电压原因和应对措施及测试方法

随着新能源汽车驱动电机的转速和平台电压越来越高,由此带来的轴电压相关问题越来越受到广泛关注。严重的轴电压会引起轴承电腐蚀。轴承电腐蚀会造成高速噪音、振动和声振粗糙度(NVH)问题及效率降低,严重时甚至会导致系统失效造成安全风险,同时严重的轴电压还会恶化电机系统的电磁兼容(EMC)性能。文章从轴电压的定义分类及危害入手,通过分析轴电压产生的原因机理给出了工程上的应对措施,并结合试验验证了其有效性。

双鳍电力推进系统安装、校中工艺研究及应用

随着全球石油资源的存量降低及环境保护意识的提升,近年来电力技术、传动控制系统及新能源的高速发展,船舶电力推进系统作为大功率电力传动控制系统的重要应用领域,正经历重大变革,逐渐引起行业重视。某型自卸船采用电力推进方式,其系统配置高、技术先进,文章以该船型为例,通过轴系合理校中法对各设备进行布置和安装,研究、设计双鳍结构分段建造/定位、推进电机安装、轴承安装/校中方法,明确施工和质量控制点,应用到关键施工工序中,有效管控施工过程,保证施工质量。

舰艇电力推进轴系多学科优化设计研究

以电力推进轴系为对象,进行直线校中计算,得到各轴承负荷影响系数.基于CFD数值算法,计算考虑螺旋桨水动力的轴系校中特性,并对轴系校中特性进行优化.基于直线校中和合理校中两种状态,研究轴系不同校中状态对振动特性的影响.在此基础上,以后尾轴承垂向变位为变量,研究建立轴系校中特性及振动特性的多学科优化设计模型,为轴系设计质量的提高提供参考.

轴承润滑特性对船舶推进轴系校中的影响

径向轴承及推力轴承处边界条件的准确建立是船舶推进轴系校中计算的重点与难点。基于流体动压润滑理论,分析不同运行工况下考虑轴颈倾斜的径向轴承润滑特性,将轴承间隙、油膜厚度、支承基座及船体柔性以等效轴段挠度的形式计入轴系校中过程,并与刚性支承、弹性支承模型计算结果进行对比分析;计算因推力轴段转角、支承基座变形而引起的推力轴承附加力矩,并分析其对轴系校中的影响;建立轴承润滑与轴系校中耦合计算方法。结果表明:由径向轴承间隙、轴颈倾斜而引起的支点位置改变、润滑油膜厚度、推力轴承处附加力矩对轴系校中具有重要影响。

PWM电机驱动系统中共模电压和轴电压的抑制

为了抑制PWM驱动电机系统中的高频共模电压和轴电压,提出一种无源滤波器拓扑结构。通过对传导干扰传播途径的分析,设计滤波器拓扑结构及其参数。该滤波器包括了一个共模滤波器和一个差模滤波器,连接在PWM逆变器的输出侧及整流器的输入侧,共模滤波器分别消除逆变器输出侧与电机之间的共模电压及整流器交流侧的共模电压,差模滤波器消除三相线和线之间的高频差模电压及衰减电机终端出现的过电压。实验结果表明本文提出的方法有效地抑制了共模电压和轴电压,并且使系统的传导干扰发射在整个频段内均不超标,验证了所提出无源滤波器拓扑结构的正确性及参数选择的有效性。

凹印机电子轴传动多电机同步控制策略

目的各色组版辊独立运转是电子轴传动印刷机的重要特点,其控制系统中多电机的同步是关键,研究多电机同步控制策略,以保证印刷品质量。方法对比了主从式结构和平行式结构,并应用Matlab对2种不同结构进行建模和仿真研究。结果确定了电子轴传动同步控制的平行式结构策略,并对其进行了改进;提出了采用基于模糊PI算法的速度补偿器,取代耦合系数K1和K2的同步控制结构。结论该策略提高了双电机同步控制系统的同步跟随和抗干扰性能,增强了凹版印刷机电子轴传动多电机的同步协调控制。

船舶推进轴系动态校中与仿真研究

本文建立了船舶推进轴系动态校中与仿真的物理模型、数学模型和仿真模型，编制了相应的计算机程序，并在轴系动力学试验台上对仿真结果进行了试验验证。

CA141汽车半轴的可靠性设计

在工作载荷等基本随机变量的概率特性已知的情况下，使用二阶矩方法对CA141汽车半轴的可靠性进行设计，并编制实用的计算机程序，可准确地得到CA141汽车半轴的可靠性设计参数。此方法是一种较为实用和有效的方法，对机械零部件的可靠性设计具有通用性。

永磁同步电动机互馈对拖测试平台的研究

设计了一种伺服驱动器-永磁同步电动机(PMSM)互馈对拖测试平台,在简述矢量控制原理的基础上,建立了该测试平台机械轴模型,并采用Simulink对整个测试平台进行了仿真分析。在实际建立的伺服驱动器-PMSM互馈对拖测试平台上对伺服驱动器、PMSM进行了实际运行测试,试验结果表明该测试平台运行效率较高,优于其他现有测试平台。另外,给出了共用交流母线与共用直流母线的两种互馈对拖测试平台的损耗与效率分析,提出了能效比的概念,能够有效地表征测试平台的节能效果。

JC-30DB型交流变频电机直驱单轴绞车设计

JC-30DB型交流变频电机直驱单轴绞车采用2台特殊的低速大扭矩交流变频主电机直接驱动滚筒,无大型高速齿轮减速箱、大型离合器和联轴器等配套部件,综合运用了全数字交流变频控制技术、能耗制动与盘刹技术、自动送钻、机电液一体化控制、智能软启动等新技术,整体技术性能先进,并具有结构简单、体积小、质量轻、效率高、适应能力强、移运性好、自动化程度高、使用维护简单等特点。

基于轴心位置监测的船用汽轮机组对中调整方法研究

为使机组的轴系对中状态处于一个较佳的状态,降低轴系不对中对机组振动噪声的影响,在分析了传统对中方法不足的基础上,提出了基于轴心轨迹监测的对中调整方法,该方法综合了考虑机组热态状态的轴承座变形、热胀等因素,可较为准确地反映机组热态运行下轴系的对中状态,实践证明该方法可为机组的热态对中调整起指导作用。同时,分析了其不足之处,并指出后续还需进一步通过试验探索进行完善,以提高其应用精度。

热机耦合作用下冲击螺杆钻具传动轴密封性能分析

针对高温、三维复合运动(往复+旋转)耦合作用下冲击螺杆钻具传动轴总成密封失效问题,设计氢化丁腈橡胶热老化试验,基于热老化试验数据建立热老化效应冲击螺杆钻具传动轴总成O形密封圈三维有限元模型,采用有限元方法研究流体压力、温度、摩擦因数和往复速度对传动轴总成O形密封圈静密封及动密封性能的影响。结果表明:静密封状态下高应力区位于O形密封圈右侧,高接触压力区位于O形密封圈内接触面、外接触面和侧面,最大von Mises应力和最大接触压力随着流体压力和温度的增大而增大,最大接触压力整体上随着摩擦因数的增大而减小;动密封状态下最大von Mises应力和最大接触压力在往复速度为0.4 m/s和摩擦因数为0.25出现异常规律,最大von Mises应力和最大接触压力随着流体压力和温度的增大而增大。由此建议密封圈在静密封和动密封状态,在往复速度小于0.4 m/s和较小摩擦因数下运行。