风力机轴承实时剩余寿命预测新方法

由于传统退化指标对周期性故障冲击缺乏敏感性和鲁棒性,无法实现风力机轴承退化过程的适时跟踪以及剩余寿命的准确预测,提出了基于包络谐噪比(envelope harmonic-to-noise ratio,简称EHNR)和无迹粒子滤波(unscented particle filter,简称UPF)相结合的风力机轴承实时剩余寿命预测方法。首先,通过计算振动信号的EHNR监测轴承的早期退化点,并提取EHNR的趋势特征作为退化指标;其次,以轴承历史数据构建退化模型,利用UPF算法更新模型参数,实现对轴承退化状态的跟踪和预测;最后,使用实际风力机轴承监测数据对所提方法进行验证。结果表明,该方法能适时启动寿命预测机制,有效解决传统粒子滤波算法的粒子退化问题。与常用的支持向量回归模型(support vector regression,简称SVR)、反向传播神经网络(back propagation neural network,简称BPNN)的预测方法相比,具有较高的预测精度,为大型风力机组的健康管理和可靠性评估提供参考依据。     

菌型叶根动叶片叶根叶冠内径向的加工

菌型叶根动叶片是一种新型的动叶片,采用数控铣加工叶根内径向面时留0.1~0.2mm余量,然后在进行叶根内径向磨削,叶冠直接加工到位,没有后序磨削加工,由于叶根叶冠在加工过程中不是一次装夹完成的,根冠存在一定的落差,在后续的装配中容易产生配合间隙,无法达到要求。文中介绍了一种新的加工工艺,解决了这一问题。     

航空发动机复杂扭曲叶片分步电解加工研究

为实现复杂扭曲叶片在较小间隙下的稳定加工,提出了一种分步式电解加工的工艺方法,建立了复杂扭曲叶片小间隙(0.2 mm)和大间隙下(0.5 mm)扭曲流道的流道模型,采用有限元法进行了流场仿真研究,结果表明增加流道间隙可以解决流道中涡流和流场紊乱的问题。开展了复杂扭曲叶片小间隙连续式加工和分步式加工的试验研究。结果表明,采用小间隙连续式加工,当阴极进给至3.8 mm位置时,在叶片排气边靠近叶根流道扭曲处出现短路打火情况;而采用分步式加工方式能够实现加工的顺利进行。     

叶片封严槽的电火花加工方法研究

采用封严槽的电火花加工方法,设计了一种在电极底座上固定的铜钨合金块。首先采用数控铣削加工的方式将两块铜钨合金块加工成形状、位置分别与叶片大缘板和小缘板上待加工封严槽的形状一致、位置相匹配的两个电极。接着,在电极损耗后,同样采用数控铣削加工的方式重新加工出两块铜钨合金块相应的电极。减小更换电极的频率,避免因频繁更换电极造成电极位置波动而引起的封严槽位置度无法保证的问题。该方法使用两个电极对涡轮导向叶片同一面上的大缘板和小缘板上的封严槽进行同时加工,大幅提高了加工效率;同时,以铜钨合金替代紫铜作为电极材料,铜钨合金的强度更大,使用过程中电极不容易变形,提高了封严槽的加工精度及合格率。     

基于儒可夫斯基变换的涡轮钻具叶片设计及性能分析

为提高涡轮钻具叶片使用性能和创新叶片设计理论,提出了基于儒可夫斯基保角变换法与经典水力翼型相结合的涡轮钻具叶片设计新方法,以?127涡轮钻具叶片为研究对象,运用搭建的涡轮钻具叶型参数化设计平台和自主设计的涡轮钻具性能测试台架,完成了5种翼型的造型设计,研究了5种叶片流场性能,开展了设计叶片的性能测试实验,对比分析了设计叶片与塔里木油田某型在役?127涡轮叶片的实际效能。实验及仿真结果表明,基于新方法设计的NACA-0012翼型加厚叶片在600 r/min转速及15 L/s流量的设计工况下,其单级扭矩达5.83 N·m,较相同条件下某在役?127涡轮的单级扭矩提高约6.4%,级效率提高约1.16%,整体性能有了实质提升。     

六点定位原理在发动机叶片夹具设计中的应用

航空发动机叶片工艺流程复杂,造成加工基准的频繁转换,但随着叶片工艺刚度的降低以及加工过程中榫头产生的位置与尺寸上的误差,需针重新对叶片型面的非规则几何特征,设计快速准确装夹的专用工装。在分析叶片加工特点的基础上,结合六点定位原理和低熔点合金浇注方法,设计了一套适应其加工的工装夹具。将该夹具应用到叶片的基准修复工作后,基准的修复效率提高约40%,同时经该夹具重新设置的基准正确有效,保证了叶片在进一步的机械去量加工中余量去除完整,叶身型面各点尺寸加工到位。因此,该夹具具有高适应性,高精度且装夹快速方便的特点,尤其满足中间加工工序的叶片型面定位需求。