轴流转桨式水轮机转轮操作油系统轴套极压添加剂的研究

随着水轮机尺寸的不断增大，转轮叶片枢轴／叶片轴套摩擦副的摩擦磨损问题日臻突出。由于无法采用常规的方法加以解决，研制开发了轴流转桨式水轮机转轮操作油系统轴套极压添加剂。对4组不同的摩擦副进行了加入添加剂前后摩擦副摩擦磨损性能对比试验。试验结果表明，加入极压添加剂后，摩擦副的摩擦磨损性能有显改善，提高了相应密封件的密封性能，且不会对水轮机操作机构的反馈参数产生不利影响。     

大型Kaplan水轮机枢轴-铜瓦摩擦副中的摩擦疲劳学现象

对正在检修的葛洲坝水力发电厂两台125MW Kaplan水轮机(ZZ500-LH-1020)枢轴-铜瓦摩擦副进行了失效分析.根据宏观磨损形貌和采用铁谱仪对润滑油中存在的磨屑形状的分析结果,确定枢轴-铜瓦摩擦副存在粘着磨损、磨料磨损和疲劳磨损3种磨损类型;在滑动摩擦过程中,同时还产生并传递着静载荷伴有脉动附加载荷的交变载荷,其损伤类型属于机械滑动疲劳损伤,即由于机械疲劳与滑动摩擦现象的动力学交互作用导致的磨损疲劳损伤.这类失效问题属于摩擦疲劳学"关于机器和设备中荷载摩擦副系统的磨损疲劳损伤和失效的科学"的研究对象.     

核主泵推力轴承自润滑摩擦副研究

本文介绍了一种适用于核主泵油润滑推力轴承的自润滑摩擦副,由碳纤维增强复合材料和硬质合金构成。对摩擦副材料进行了摩擦磨损和机械性能试验研究,研究显示摩擦副具有较低的摩擦系数和比磨损率,可承受高温和高剂量辐照。开展新摩擦副的高载荷推力轴承台架试验,试验结果显示自润滑摩擦副在无高压油顶起和无冷油循环时具有较好的耐磨性。新方案可以降低轴封式核主泵全厂断电工况下主推力瓦磨损和一回路系统压力低工况下副推力瓦磨损,降低启停时高压油顶起系统对交流电源依赖,提高设备可靠性。     

干摩擦条件下Cu-Cr-Zr合金的摩擦磨损行为

为揭示Cu-Zr-Zr合金的干摩擦磨损行为,在MM-W1A型万能摩擦磨损试验机上,以Cu-Cr-Zr合金作为销试样,以GCr15钢作为摩擦盘,研究了滑动速度和接触压力对摩擦副磨损特性的影响,并探讨了片条状微粒的形成机理。结果表明:随着滑动速度与接触压力的增加,摩擦副的摩擦系数不断降低,Cu-Cr-Zr合金的磨损率显著增大;合金磨损表面呈现出强烈的塑性变形特征和磨粒磨损的痕迹;片条状微粒是由合金表面发生塑性变形并引起裂纹的萌生、扩展而形成的。     

45钢/锡基合金摩擦磨损后表层组织及纳米硬度的表征

采用销盘式摩擦试验机,对45钢/锡基合金摩擦副进行干摩擦试验.经扫描电镜（SEM）对摩擦磨损试验后45钢盘试样、锡基合金销试样的磨损表面及截面形貌进行观察,用原子力显微镜（AFM）对摩擦磨损试验后45钢盘试样截面距磨损表面10μm处纳米晶颗粒进行观察,通过纳米压痕技术对45钢磨损表面纳米硬度和Young＇s模量进行测量.结果显示,磨损表层组织明显细化,晶粒尺寸接近纳米级;45钢磨损表面的纳米硬度和弹性模量分别为8.53 GPa和164.12 GPa,是基体硬度和弹性模量的687％和261％,且随摩擦影响层深度增加而降低.     

铜银合金线材载流摩擦磨损行为研究

在经改制过的MS-T3000摩擦磨损试验机上,以黄铜为摩擦副,对热型连铸技术制备的铜银合金线材进行载流摩擦磨损试验,研究了电流对铜银合金导线载流摩擦磨损行为的影响。结果表明:电流强度对铜银合金线摩擦磨损行为有显著影响。电流在0~15 A范围内,随着电流的增加,摩擦系数与磨损率变化基本一致,呈现先减少后增加的趋势。电流较小时,接触电阻也比较小且较稳定;电流高时,接触电阻比较大,波动剧烈,而且有电弧出现。铜银合金导线在带电条件下的主要磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损以及以电化学作用为主的氧化磨损或腐蚀磨损。     

面向水轮机轴瓦的锌铝合金组织与性能的研究

轴流式转桨式水轮机转轮叶片枢轴通过轴瓦与转轮体连接,轴瓦的性能,尤其是耐磨损性能以及使用寿命,对电站的安全经济运行有重要的影响。锌铝合金易加工、成本低、强度高、耐磨性好,是轴流式水轮机轴瓦的理想代用材料,对锌铝合金材料组织及性能进行研究,特别针对其摩擦磨损性能进行对比试验研究,结果表明,锌铝合金具有良好的耐磨损性能,在不同的实验条件下,锌铝合金摩擦系数均明显小于Cu Al10Fe3,而且保持了持续的稳定性,几乎不受摩擦时间的影响,表现出了良好的摩擦稳定性和延续性。锌铝合金可以在小型轴流式转桨水轮机进行试验性应用。     

白鹤滩电站水轮机泥沙磨损评估研究

为预估白鹤滩电站水轮机的泥沙磨损,为水轮机选材、大修及防护方案的制定提供数据支撑,本文利用水力机械磨蚀测试系统中的旋转圆盘磨蚀测试工位,根据白鹤滩电站的过机泥沙条件及过流部件过流条件,对相应泥沙和过流条件下过流部件备选材料的磨损规律及磨损性能进行了实验研究。通过试验研究获得不同含沙浓度、过流速度磨损条件下不同材料表面的磨损深度,并通过多元线性回归法拟合试验数据获得不同材料的磨损率公式。利用磨损率公式及磨损率-粒径关系式,对一定运行时间范围内真机主要过流部件转轮及导叶区的磨损深度进行了预估,结果表明磨损较严重的部位为活动导叶下端面及转轮叶片出口靠近下环处。机组运行10年后,水轮机上述区域的磨损量分别为2.66 mm、1.75 mm。依据国家标准《反击式水轮机磨损技术导则》,两个过流区域的磨损量均较小,对机组正常运行影响较小,满足10年大修周期要求。     

基于满意PID控制的MCMS10试验机电控系统研究

为揭示高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦磨损性能,需提供1台高精度、高性能以及主轴转速恒定可靠的滑靴副摩擦磨损试验机。但在测试滑靴副时,试验机主轴的速度调控和位移的精确控制非常难以把握。当试验机主轴转速在3 000 r/min的基础上升高时,试验机油温急剧升高,会对滑靴副性能测试的精度产生极大的影响。针对MCMS-10试验机的电控系统,设计出硬件图,采用满意PID算法控制其主轴转速和位移两个参数。最后通过组态软件设计实时监控画面并开展试验分析。结果表明:将满意PID算法运用到MCMS-10试验机电控系统中,不但精度非常高,而且在主轴转速约为3 200 r/min时,油温始终保持在65℃左右。     

镍基自溶合金喷焊涂层在水轮机过流表面耐磨损、抗汽蚀的研究和应用

水轮机转轮的磨损及汽蚀破坏,是当前水轮机运行中最为突出的问题。对于汽蚀问题,迄今为止选择抗汽蚀性能高的材料制做水轮机转轮,或在过流面采取防护措施仍是改善水轮机抗汽蚀性能的有效手段之一,本工艺采用氧乙炔喷焊工艺在水轮机叶片及过流表面制造NiAl合金涂层,可以有效地提高水轮机转轮抗泥沙磨损及抗汽蚀能力。     

某整流罩边缘橡胶防磨条的摩擦系数测试试验

飞机整流罩边缘橡胶防磨条与垂尾蒙皮之间的摩擦容易影响其飞行性能,导致其磨损过度而损坏。因此,对防磨条的摩擦系数研究显得极其重要。针对整流罩边缘在飞行时的实际摩擦磨损情况,设计了一套测量橡胶防磨条的摩擦系数试验系统。该系统以激振器为激励源,利用力传感器和加速度传感器来采集摩擦试验系统的合外力和加速度,最后根据系统的力平衡关系,求得试验件的摩擦系数。试验结果证明,所测得的试验件材料的摩擦系数落于常规的橡胶与铝之间摩擦系数区间内,具有一定可信度。     

小卫星技术典型军事应用分析

随着航天技术的发展,现代小卫星逐渐呈现轻量化、小型化、低成本以及高功能密度和性价比等优势,小卫星已成为空间系统的重要组成部分。在军事领域,小卫星的应用对于提高太空系统战略威慑效果、满足战场力量增强需求、推行太空对抗技术发展战略、促进新技术演示验证等方面起到了巨大的推动作用。首先概述了小卫星的定义发展规模;以国外典型小卫星项目为基础,重点分析了小卫星在战场态势感知、军事通信、天基目标监视、空间对抗等领域的应用;最后结合我国小卫星发展存在的短板,对我军发展小卫星项目提出了意见建议,为我国开展基于微小卫星的太空研究提供参考。     

低频往复式微动磨损测试系统驱动频率影响及其实验研究

为了研究满足现代化设备的连续工作条件以及在微型装置的研制中减小微动磨损的要求,提出一种低成本通用式低频往复式微动磨损测试系统。通过调节驱动电压频率控制运动平台的滑动速度来测试不同摩擦副间的摩擦系数,并分析样本间摆动频率与摩擦系数的关系。开展了硅片、抛光铝、钢、玻璃和聚四氟乙烯与金属钢球构成摩擦副的微动摩擦测量实验。结果表明,当摆动频率小于磨损失效频率时,在较小和较大载荷作用下,摩擦系数随摆动频率增加而近似线性下降;而在载荷较大时,低硬度的摩擦副的摩擦系数是随着频率增加而下降,其摆动频率对摩擦系数的影响与文献中的变化规律相一致,验证了该系统的工作可靠性,且研究结果会对微动磨损的下一步研究提供重要的参考价值。     

采用复合控制的直流力矩电机摩擦补偿

针对陀螺漂移测试转台直流力矩电机系统中存在的非线性动态摩擦和负载扰动,为提高转台位置跟踪精确度,采用复合控制方法进行摩擦补偿研究.在转台直流电机系统中,电机模型采用简化的二阶线性直流电机模型,摩擦模型采用摩擦参数为非一致性变化的动态摩擦模型.补偿方法包含一个参数自适应律和CMAC神经网络,用于估计未知模型参数、辨识位置周期摩擦扰动并给与补偿.仿真结果表明,复合控制补偿方法保证了闭环系统全局稳定性和对期望位置信号的渐进跟踪,提高了转台位置跟踪精确度.     

Vibration reliability of steam-turbine unit supporting elements

The effect of such factors as design of friction bearings, operational misalignments of shaft system supports, and degraded stiffness of the support system on the vibration reliability of steam turbine support elements is analyzed. The analysis is carried out using the data obtained from investigations of full-scale friction bearings performed on test rigs, as well as from tests and measurements performed at operating power stations in Russia and abroad.     

重力及其释放下空间机械臂驱动力差异及模型研究

为降低空间机构系统能耗,减小驱动力地面设计裕度,提高空间机构控制精确度,以四自由度仿人机械臂为对象,研究不同重力环境下的驱动力差异及关键影响因素。首先基于Klein算子与虚功原理建立了考虑关节摩擦的四自由度仿人机械臂动力学模型。然后通过仿真研究不同重力环境下摩擦、关节角速度、末端负载对驱动力矩的影响,并对影响空间驱动力矩的关键因素进行分析。进而参照仿真研究搭建试验平台,在关节轴线不同取向条件下进行驱动力矩差异研究,试验验证了仿真分析的正确性。最后基于试验结果修正摩擦模型并采用PSO算法辨识模型参数,得到适用于不同重力环境下的关节摩擦模型,改进了机械臂的理论建模结果。     

双模态超声波电机抗慢速爬行驱动模式研究

针对双模态超声波电机(bimodal ultrasonic motor,BUSM)存在的慢速爬行问题,提出了一种基于小波驱动与预紧角控制相结合的BUSM驱动模式,从BUSM驱动机理的研究上解决BUSM慢速爬行问题.理论分析和实验结果表明,小波驱动的引导波能够促使工作台静动摩擦系数的转换,并使工作台获得初始冲量,小波驱动...     

带有测温系统的液固两相流旋转冲蚀试验装置

液固两相流冲蚀磨损过程中,固体颗粒的动能部分转化为热能,使过流部件和料浆液温度升高,冲刷磨损与摩擦热使过流部件材料的磨损速度与腐蚀速度都加快,共同加剧过流部件的损坏,在高速冲蚀磨损条件下,摩擦热效应的影响应引起高度重视。针对目前液固两相流冲蚀磨损试验装置缺乏试样温度实时测试的问题,自行设计研制了一种带有测温系统的旋转式冲蚀磨损试验装置。在被冲蚀试样表面附近、中心和背面附近位置开孔,插入热电偶,通过导线与温度传感器和计算机联接,在线测试并绘制冲蚀磨损过程中试样不同部位的温度变化曲线,具有结构简单、操作便利、数据稳定可靠、直观性好的特点。本装置可以模拟湿法冶金、化工、采矿、水电等冲蚀磨损工况条件,特别是分析测试冲蚀磨损过程中摩擦热量在试样中的产生、传递及其对试样冲蚀磨损特性的影响。     

汽轮发电机氢气冷却器传热及阻力性能试验研究

改善汽轮发电机冷却技术是提高汽轮发电机单机容量最有效、最现实途径.根据相似模化原理利用空气模拟氢气,通过循环风洞试验,研究了基管与翅片间胀紧量不问的穿片式氢气冷却器气体侧的传热与阻力特性,另外,分析了冷却水水速、风速以及胀紧量对冷却器传热及阻力性能的影响.     

固结软土中单桩负摩擦离心机模型试验研究

土工离心机模型试验是一种新的行之有效的试验方法,本文介绍了离心机模型试验原理,对浙江国华宁海发电厂桩基通过离心机模型试验模拟了软粘土固结过程中孔隙水压力的消散,土层和桩的固结沉降变形,以及软土固结过程对桩基负摩擦的影响,得出了非常有工程价值的试验数据。