考虑松动圈影响的公路隧道大直径竖井围岩压力计算方法

为研究公路隧道大直径竖井围岩压力计算方法,基于极限平衡法推导,并与官田竖井实测数据进行了对比验证,最后分析了竖井直径、侧压力系数、围岩等级对竖井围岩压力的影响规律。结果表明:①与实测数据对比结果显示,本文公式的平均误差度在12.85以内,相比其他公式的误差度在180以上,使相对误差减小了167.15以上,可指导工程人员进行竖井的施工设计;②竖井开挖直径越大,竖井井壁围岩压力越大,但是围岩压力的增长幅度随直径增大而逐渐减弱;③在未达到极限深度之前,侧压力系数越大,竖井井壁围岩压力越大;达到极限深度以后,不同侧压力系数下井壁的围岩压力一样大。侧压力系数越大,井壁围岩压力随竖井深度的增长越大,更快达到最大井壁围岩压力,即极限深度越小;④围岩等级越高,竖井的井壁围岩压力越小,在达到极限深度之后的围岩压力也越小。

三轴环板式永磁齿轮气隙磁场及转矩计算

利用标量磁位法获得了三轴环板式永磁齿轮(Triple-shaft Ring-plate Magnet Gear,TRMG)的气隙磁场数理模型,根据磁场叠加原理建立了内、外永磁圈间气隙磁场及其相应的电磁转矩模型;由于所有计算均基于TRMG的平面磁场建立,因此,所建模型与二维有限元结果间具有较高的准确度(误差≤5%);其计算速度远快于三维有限元法,且与二维及三维有限元分析具有较好的吻合度与趋势性,验证了所建模型的准确性,可适用于三轴以上的多轴环板式永磁齿轮的磁场分析与结构动力学计算。

地铁车辆牵引电机轴承故障分析及改善措施

文章旨在解决广州地铁2号线A4型车的牵引电机轴承频繁故障问题。通过现场调查和实验测试,详细分析轴承现状、失效模式和损伤类别,发现轴承故障主要由径向力、电蚀、电火花放电和轴向力引起的疲劳失效模式导致。为解决这些问题,研究提出一系列解决措施。首先,建议采用新材料改善轴承质量和可靠性。其次,需要改进电腐蚀问题以减少电蚀和电火花放电对轴承的损害。最后,通过轴电压测试结果确定适当的轴向力范围,以避免过大的轴向力对轴承造成疲劳失效。实验结果表明,引入驱动端陶瓷轴承和接地环配套组合的改进方案成功解决A4型车轴承频繁故障问题,且方案实施效果显著。同时将该方案引入广州地铁2号线、广佛线后,运营4年期间未再出现轴承烧损问题。该研究具有一定的理论和实践价值,不仅为类似问题的解决提供有益的借鉴,还有效提高轨道交通列车的可靠性和运行效率,为乘客提供更安全、舒适的出行体验。

卧轴式混凝土搅拌机轴端密封装置设计

为避免混凝土搅拌机作业期间搅拌筒内的混凝土泄漏至筒外,并探究混凝土搅拌机轴端密封装置的优化设计方案。应用文献法与案例分析的方式,简单分析卧轴式混凝土搅拌机轴端密封装置的设计需求,并提出一种混凝土搅拌机轴端密封装置的优化设计方案。结果表明,依托材料的更新、补偿机构及密封结构的优化设计,实现对卧轴式混凝土搅拌机轴端密封装置的优化。说明通过设计并使用优化设计后的卧轴式混凝土搅拌机轴端密封装置,提升密封保护效果,实现对轴端密封装置有效使用年限的延长。

密封阀轴端密封结构分析

重点介绍了两种密封阀轴端密封组件的结构,并详细分析了各自的优劣势,从而为密封阀轴端密封结构的设计提供理论参考。

交错轴摩擦轮传动及其应用

交错轴摩擦轮传动具有回转运动与直线运动的转换、直线运动位移任意调节和远程往复输送、驱动能力自适应、过载自保护、传动效率高、磨损小、寿命长、成本低、结构和制造工艺简单等特点,100多年来得到较快的发展和应用,被广泛应用于自动化、智能化、精密定位等装备上,然而,在机械工程领域的教材和手册中并未将其明确系统地列出,在分类体系中仅对平行轴和相交轴摩擦轮传动进行归类。鉴于此,本文介绍交错轴摩擦轮传动技术原理和特点,归纳总结交错轴摩擦轮传动基本原理和两种基本运动形式及4种基本结构形式,构建完整的摩擦轮传动分类体系;同时从传动基本原理的角度,综述交错轴摩擦轮机构在不同工程领域中的应用和研究进展;指出交错轴摩擦轮传动技术目前存在的难点及问题,并对其发展趋势进行展望。

谐波分析在轴齿盘环零件质量控制中的应用

为了分析乘用车手动变速器挂挡困难的原因,对两款售后退返的手动变速器主从动齿轮同步器摩擦锥面进行谐波分析,发现其同步器摩擦锥面高阶次谐波幅值异常,与用户手感吻合。在制造过程中必须控制主从动齿轮零件同步器摩擦锥面谐波幅值。通过多次台架试验总结出手动变速器主从动齿轮零件同步器摩擦锥面各阶次谐波幅值符合范围,加入监控计划用于控制制造过程质量,之后再无类似用户质量问题发生。

船舶艉轴机械密封材料摩擦磨损性能研究

为探究船舶艉轴机械密封用高分子材料在实际工作环境下的摩擦磨损性能,选用浇注型聚氨酯弹性体(CPU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、玻璃纤维改性聚己二酰丁二胺复合材料(GF/PA46)与玻璃纤维改性聚四氟乙烯复合材料(GF/PTFE)5种材料,在载荷为0.5 MPa,线速度为7 m/s的工况下开展摩擦磨损性能测试。结果表明:重载、高速的工况使得CPU、PET、PBT、GF/PA46材料出现了不同程度的剥落与犁沟,摩擦因数与磨损量较大;GF/PTFE材料仅出现一些相对轻微的撕裂和磨痕,相较于CPU、PET、PBT、GF/PA46材料,GF/PTFE的平均摩擦因数分别下降了66.6%、80.4%、86.1%、87.8%,单位时间磨损量分别下降了91.7%、92.7%、88.6%、97.0%,摩擦磨损性能最优。

堰塞体溃决离心模型试验供水系统关键技术研究

堰塞体溃决洪水洪峰流量及洪水时程曲线特征的预测是堰塞湖应急抢险及下游风险控制方案制订的重要依据。堰塞体溃决的离心模型试验,在研究堰塞体溃决机理、溃决过程及溃决洪水的历时曲线特征方面独具优势,但离心模型试验供水系统的设计,涉及到从外部静止状态到高速旋转状态的模型中连续供水,同时还要保证堰塞体溃决过程中上游水位为设定的常水头,是堰塞体溃决离心模型试验中的关键性的一大难题。本文围绕以上难题,设计了一种环形水箱以解决从静态到动态模型的连续供水问题,通过理论分析,确定了环形水箱中可提前注入的最大水量。另外在试验箱设置了竖井式溢流口,可以排出高出设定常水头的水体,保证了上游水位的稳定。通过以上设计有效地解决了供水系统中的关键难题,并在后续堰塞体溃决离心模型试验中得到了验证。

水泵水轮机止漏环间隙影响因素分析

对于高水头水泵水轮机,止漏环间隙设计成为影响其转动部件稳定运行和机组效率的重要因素之一,因此止漏环间隙影响因素分析具有重要的工程意义。对水泵水轮机止漏环间隙的设计,从轴承支承刚度、轴系挠度、综合形变、温度影响以及制造安装公差等因素进行分析,建立有限元计算模型,研究轴系载荷分布,分析轴系各部件在不同工况下的变形,在满足机组安全稳定运行的前提下,尽量选取小的止漏环间隙设计值。

断路器轴封结构用O形圈的有限元分析与试验

文中利用Ansys Workbench对某型号GIS轴封结构用O形圈的装配、加压及运动过程进行仿真分析,得到了现有压缩率下O形圈的Von-Mises应力、接触应力分布。为提高机械寿命,适当降低O型圈压缩率后,进行了仿真,并对仿真结果进行了分析对比。最后进行了试验验证,试验结果表明:降低O型圈压缩率后断路器机械寿命大幅提高。

百万kW水轮发电机组主轴密封浮动环浮动量计算及分析

白鹤滩水电站共有16台百万kW立轴混流式水轮发电机组,其主轴密封为静压自平衡式轴向密封结构,结合其水文条件,由流体力学不可压缩粘性流体层流运动的诺维一斯托克斯方程,对浮动环的工作原理建立数学模型,求出给水压力与浮动量、流量等参数的表达式。然后结合水轮发电机组尾水位和主轴密封结构尺寸等,可得到在任一尾水位时的主轴密封给水压力与浮动量的函数变化关系,即可求出给水压力的调整范围,为机组主轴密封运行参数的选取、相关缺陷的分析诊断和优化主轴密封运行工况提供重要的数据参考。

旋转轴唇形密封圈的选型及安装

对旋转轴唇形密封圈失效形式进行了研究,分析了旋转轴唇形密封圈失效的原因,多数是由于选型不当和安装不规范导致损坏。旋转轴唇形密封圈合理的选型及正确的安装可以有效提高其使用寿命。

以礼河冲击式水轮机整体结构介绍

以礼河四级电站复建工程总装机容量130MW(32.5MW×4台)立轴冲击式水轮机组,型号CJA1581-L-185/4×15.4。电站额定水头517.5 m,最大水头542.7 m,水斗式水轮机转轮直径D1为1.85 m,水斗数量Z=21个,额定流量为7.23 m3/s,额定转速为500 r/min,飞逸转速为900 r/min,机组旋转方向为俯视逆时针。机组由哈尔滨电机厂有限责任公司制造,首台机组于2022年12月20日投产发电。

曲轴装配平衡轴齿圈后弯曲变形的分析

对曲轴装配平衡轴齿圈后的结构进行介绍,对连接面压力进行计算,进而分析曲轴装配平衡轴齿圈后的弯曲变形机理,同时分析弯曲变形对精度的影响。

深厚冲积层立井冻结井筒井帮温度调控及效果分析

针对深厚冲积层地区立井井筒冻结中井帮温度偏低的问题,以某风井井筒冻结为例,根据该井筒所处地层以黏性土为主、地下水流速大等特点,进行了外圈孔为主冻结孔的冻结方案设计。采用井帮温度预测值比对方式,采取了调节盐水温度,提前开、停内圈盐水循环,间歇循环等手段,将冲积层段的井帮温度控制在不低于-12℃,取得了较好的效果。在井筒掘进期间进行的井帮位移监测结果表明,当模板高度不高于4 m、单个循环段高掘砌时间不超过32 h时,单侧井帮位移平均值不大于26.5 mm;当单个循环段高掘砌时间从32 h延长至34 h后,约有22%的井帮单侧位移量超过50 mm。

发电机滑环轴不稳定振动的原因分析与处理

针对某电厂一台300 M W发电机滑环轴运行中出现的不稳定振动问题,对机组开展了现场振动测试。通过对测试所得振动数据、谱图和传感器间隙电压进行详细分析,发现基频是引起不稳定振动的主振频率和使传感器的间隙电压明显增大的原因。依据振动特征,诊断出造成发电机滑环轴不稳定振动是由于滑环轴支撑轴承(7号轴承)下瓦垫铁松动,引起的轴承油膜刚度降低。对下瓦垫铁进行加固后,滑环轴不稳定振动的问题得以解决。

立井井筒修复技术的应用

针对陈四楼煤矿副井井筒-190 m位置出现井壁破损、出水现象,通过分析找到主要原因是井下进行采掘活动引起水位下降导致地表沉降,从而引起井筒沉降,井壁发生破坏,结合井筒地质条件,采用井壁架井圈支护,再用轨道竖向固定井圈,最后壁间注浆加固的治理方案,降低井筒突水涌砂风险,达到了井壁加固、封堵出水的预期治理效果。

锁口悬挂式逆作竖井在顶管施工中的应用

市政排水工程竖井多采用开槽施工的工艺,施工方便,但是存在开挖面较大,对周围环境影响较大的缺点,同时在城市核心商业区,地下管线复杂,部分管线难以探明,造成开槽施工无法进行施工。针对开槽施工工艺的不足,提出一种锁口悬挂式逆作竖井施工工艺。能够在保证无法改迁管线正常使用的情况下不影响工作井的施工。该文结合工程实例介绍锁口悬挂式逆作竖井的设计原理、施工工艺流程以及操作要点。

往复轴封氟橡胶O型圈微动摩擦学特性

在UMT多功能摩擦磨损试验机上,以氟橡胶(Fluorine rubber,FKM)O型圈/不锈钢平面配副为研究对象,研究了不同接触载荷和位移幅值下FKM O型圈的微动摩擦学特性。在动力学特性分析的基础上对磨痕表面形貌进行扫描电镜及表面成分分析,研究FKM O型圈在微动作用下的运行行为、磨损机理及其损伤演变规律。结果表明:随着位移幅值的增加,FKM依次运行于部分滑移区(Partial slip regime,PSR)、混合区(Mixed fretting regime,MFR)和滑移区(Slip regime,SR);接触载荷明显地改变了微动的运行区域,载荷越大MFR的范围增大,且微动越不易进入MFR和SR;与扭动微动相似,FKM弹性体混合区的判定需要结合F_t-D曲线和磨痕形貌的演变过程;在不同的微动运行区域,FKM的损伤特征及摩擦因数(F_t/F_n)演变明显不同。在PSR,FKM表面损伤较轻微;在MFR及其附近,FKM的材料损伤表现为裂纹的萌生与扩展、表面剥落和点蚀以及局部的磨损;在SR,FKM磨损表面表现出橡胶材料特有的花纹磨损特征;此外,在MFR和SR的磨损表面,FKM发生了明显的摩擦氧化。