一种防砂闸板阀设计与研究

防砂闸板阀广泛应用于油井设备的压裂井口和含砂量较大的高压管汇中,目前使用的闸板阀设计原理主要是阀前密封,但是阀前密封存在着许多缺点,且密封效果不稳定,易发生密封失效,使砂砾进入到阀体中腔,增大了阀门维护频率,严重影响阀门的使用寿命。针对这种情况,设计了一种双阀座的防砂闸板阀结构,阀座由内阀座和外阀座组成,内阀座嵌设于外阀座内部,通过室内静水压试验和工业试验,较好地证明了双阀座结构的可靠性,具有很高的工业应用价值。     

基于双磁致伸缩材料棒的电动静液执行机构技术研究

研究并提出了一种基于双磁致伸缩材料棒的新型电动静液压执行机构。通过流体整流,主动旋转整流阀将磁致伸缩材料棒的高频振动位移转换成液压缸的连续、平滑的双向运动,并对此进行了仿真。结果表明,基于双磁致伸缩材料棒的电动静液压致动器的最大流速约为基于单磁致伸缩材料棒的电动静液压致动器的2倍,工作频率从110 Hz增加到150 Hz。     

用常温自硬树脂砂与新涂料生产“阀体铸造流道”

长期来,由于铸造工艺的落后,液压阀体内部的通油流道都依靠机械加工方法获得,这就使得加工工艺孔增多,阀体的漏油机会增加,机械加工工作量增大,生产周期延长,生产成本提高。并且,由于流道是机加工而形成的,流道各内孔间是直接尖角相连过渡,不能满足液压元件工作时要求其噪声低、阻力小、流量大等技术要求(见图1)。国外一些先进工业国家早就用铸造方法获得阀体流道。而且通过电液压或电化学工艺来清理铸件内腔,以进一步提高流道的光洁度。这样能使通过的油流阻力小,流量增大,也节省了加工工时等。为此,我厂在上海机械制造工艺研究所、上海液压件一厂等单位的配合下,初步研制成功“铸造流道”阀体铸件生产新工艺(见图2、图3)。“铸造流道阀体”的各主要性能指标基本上达到国外同类产品的水平,并在八三年五     

用电致伸缩陶瓷材料作为电—机械转换器的高速电液伺服阀

引言在各种电液控制系统中都广泛采用伺服阀。为了提高系统的频宽,需要发展具有良好高频响应性能的伺服阀。目前研制了一种用P_b(Mg1/3Nb2/3)O_3作为基本的新颖的电致伸缩材料,它在额定工作电压和额定应变下,与普通的压电系列陶瓷材料相比较具有极     

压电电机的设计与实验研究

基于对压电陶瓷材料的特性研究,利用压电陶瓷的逆压电效应,压电陶瓷双晶片通过组合设计得到压电驱动元件,分析了在电激励条件下,压电陶瓷双晶片悬臂端振动通过摩擦力和惯性力驱动转子转动并输出转距的原理,研制了一种基于摩擦式的压电电机.研究了压电电机输出转速、转矩特性与激励电压频率之间的关系,试验表明:压电电机具有良好的输出特性,响应快、发热很少、转动平稳且可实现双向回转,结构简单,容易实现闭环控制.此设计为进一步研究实用的小型化、低成本、高效率的压电电机提供了一种新的设计方法.     

压电陶瓷执行器迟滞与非线性成因分析

从微观上系统分析了电致伸缩效应、逆压电效应和铁电效应的位移机理,表明:三种效应的位移机理是根本不同的;压电陶瓷执行器的位移主要是由逆压电效应、铁电效应所引起的,电致伸缩效应对位移的贡献极其微弱,可以忽略不计;单纯的逆压电效应是线性的,而铁电效应则是迟滞非线性的.指出了非180°电畴转向与转向的不完全可逆,分别是造成压电陶瓷执行器非线性和迟滞的根本原因.通过实验研究了驱动电压幅值、驱动电压频率、驱动循环次数及晶片厚度对压电陶瓷执行器迟滞和非线性的影响.     

截止阀导向阀瓣结构的改进

截止阀开启时 ,其阀瓣进口侧承受高速流动介质的冲击力 (图 1 )。对于以阀杆作为导向件的截止阀 ,冲击力过大时将造成阀杆弯曲、卡塞或增大操作扭矩。试验证明 ,冲击力将使阀瓣密封面与阀座密封面歪斜 ,密封副表面擦伤 ,影响阀门密封性能。图 1　截止阀阀瓣开启后承受的侧向冲击为了消除介质的冲击力 ,阀瓣应设计成既能在阀杆上转动 ,又能在流道中有效控制导向的结构 (图 2 )。此阀瓣带有防冲击的双导向环。下导向环能消除 90 %流向阀瓣进口侧的介质 ,因而有效的消除了阀瓣受侧向冲击而引起的不良后果。图 2　改进后的截止阀为确保阀体内导…     

差动闸阀

1　概述普通闸阀的开关费时费力,不便于操作。根据闸阀进出口压差不同的特点,设计了差动闸阀。该阀专利号ＺＬ972211713。2　结构差动闸阀(图1)是在普通闸阀的阀体中腔安装一个差动机构,差动机构中的差动活塞将阀体中腔分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个部分。腔体Ⅱ和入口接通,腔体Ⅰ和出口接通(闸板出口侧开槽)。腔体Ⅲ和腔体Ⅱ之间有阻尼孔道连通。腔体Ⅲ和腔体Ⅱ之间有一个控制阀,控制腔体Ⅱ和腔体Ⅲ之间压差的大小和方向,使得差动机构所受系统各力的合力发生变化,推动差动1阀杆　2阀座　3闸板　4差动机构　5控制阀　6差动活塞　7阻尼孔　8、9密封圈　1…     

贺尔碧格高效节能型CE气阀

石化、炼油装置和天然气开发所用的大量往复压缩机需要提供高效节能的气阀,贺尔碧格的CE气阀就是一种既能保证长周期运行,又能大大降低能耗的新型气阀。1　CE气阀的特点1 1　抗堵塞CE阀是一种环状阀,采用不锈钢的阀座、阀盖和非金属的阀环。CE阀的阀座密封面为斜面型式,同时阀环的密封面为圆弧面。这种结构使气流通过阀隙时不再是直角转折,而是如图1、2所示的流线。这样不仅流道通畅,杂质易于通过,而且气流的流阻大大降低,气阀阀损更小。1 2　抗粘滞有时为了减少活塞环和支承环的磨损,压缩机的注油量较大,多余的润滑油会在气缸内积…     

电磁超声波检测法及其应用

前言超声波传感元件在医疗诊断和工业设备领域被广泛应用。特别是在无损检测方面,超声波探测法检测灵敏度高、适用范围广,所以应用最普遍。在这种采用超声波的设备中,超声波的产生及检测手段,大部分是使用压电元件。对于利用压电元件的超声波收发信法(电致伸缩法)来说,为了把超声波传递给被检测材料,在超声波收发信元件和被检测物之间必须通过水、油等接触媒质产生声的耦合。这样极大地限制了它的使用和     

套筒调节阀内部空化流数值模拟与结构优化

针对套筒调节阀内部空化腐蚀、四法兰双导向结构套筒调节阀阀体与下阀盖之间容易泄漏、介质中的杂质容易沉积在下导向部位,使阀芯卡死或关闭不紧等问题,提出一种基于CFD阀门内部空化数值分析方法。通过四法兰套筒调节阀内流场数值分析,给出将四法兰套筒调节阀改为三法兰套筒调节阀的数值模拟分析结果及流道结构优化设计思路。     

高频响应悬臂梁单向阀动态特性研究

单向阀动态性能是影响磁致伸缩电液作动器中核心部件磁致伸缩泵输出性能的因素之一。已应用于磁致伸缩泵配流的悬臂梁单向阀在使用过程中出现随着启闭频率上升而响应性能下降问题,通过理论分析,提出了一种高频响应双瓣式悬臂梁单向阀,对已有和提出的单向阀进行动态响应分析。通过流固耦合在阀两端输入幅值为60 kPa的正弦压差,对比分析了已有和提出的两种单向阀的响应性。结果表明：随着输入压差信号频率的增加,已有单瓣式悬臂梁单向阀出现了响应滞后和阀口不能关闭的情况,阀口未关闭位移随频率的增大而增大,输入频率每增加100 Hz,阀口不闭合位移增加2.1%;双瓣式悬臂梁单向阀在相同结构参数下频率响应和阀口关闭情况都优于单瓣式单向阀,输入频率每增加100 Hz,阀口不闭合位移增加1%,减少了阀口回流,阀的高频响应优点可以适应磁致伸缩材料高频宽的特点。为高性能智能电液作动器的发展提供支持。     

二级可调节流减压阀流场与噪声分析

以连续性方程、动量方程和基于各向同性涡黏性理论的k-ε方程组成内部流动数值模拟的控制方程组,并根据数值计算具体要求,设定适当边界条件,应用CFD软件Fluent对高参数单阀座直流式二次可调节流减压阀内部蒸汽流动状态进行了可视化计算和分析研究。通过建立不同开度的流场模型,研究了多孔消声罩对流体流动的影响,分析二次节流过程。结果表明,高压蒸汽经过带有多孔消声罩式的减压阀,发生两次压力下降,最终达到工况要求。通过研究蒸汽的绝热降压过程与阀体结构的关系,发现蒸汽在阀芯后空腔和阀出口空腔产生大量漩涡,堵塞流道、影响蒸汽的流动,经改进减压阀结构,漩涡量减少,有效改善蒸汽流动情况。     

使用陶瓷的超精密加工机械

在立柱等主要构件上,全部使用氧化铝陶瓷材料的超精密加工机械,已在日本开发了。(参见图1)它采用了平面缝隙节流式气体静压导执、无间隙的摩擦驱动式进给机构、可使刀具微量进给的电致伸缩元件,使之定位精度达±0.08μm,微世刀量达0.03μm。     

液压阀的失效分析及修复

液压阀作为液压系统中的控制元件,对系统工作的稳定性和可靠性起着重要的作用。根据阀的种类和用处基本可分为三大类,即方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。目前,随着液压技术的发展,为了进一步满足和完善液压系统的要求,在上述三种阀的基础上又发展出了功能更为完善的液压阀,以满足液压系统的更高要求,如叠加阀、比例控制阀、伺服阀等,可见液压阀在系统中的重要性。各种阀共同点尽管液压阀的种类、型号、规格有多种多样,但万变不离其宗,它们之间总是存在着一些必然的联系和共同的特点及原理,主要体现在以下几点:(1)结构液压阀都是由阀体、阀套、阀心、阀座(有的阀的油路和阀心中有阻尼孔)及定位片、密封圈和驱动阀心动作的元件(如弹簧、电磁铁)等组成的。(2)工作原理都是通过使液压油在阀中的弹簧、阀心等元件的控制下在油路中有序流动,来达到控制液压油的流动方向、流量和压力的。     

双磁致伸缩轴向柱塞泵驱动的电静液作动器的实验研究

为充分利用磁致伸缩材料的高频微位移特性,设计了一种基于主动阀配流的轴向双磁致伸缩泵驱动的电静液作动器(Dual Magnetostrictive Axial Plunger Pumps-based Electro-hydrostatic Actuator,DMAEHA)。磁致伸缩泵为整个作动系统提供驱动能源,由磁致伸缩材料驱动活塞实现吸、排油,具有高频、微流量的特性。设计了一种新型的主动配流阀,将磁致伸缩泵在高频下的吸入和排出的微量油液进行整流,进而获得大的流量输出,通过控制可以实现作动器的双向连续位移输出。实验结果表明:在驱动频率为180 Hz时,空载、300 N载荷条件下,作动器最大输出流量分别为2.7 L·min~(-1)与1.1 L·min~(-1)。     

某双阀芯电液比例多路阀主阀进口节流流场及阀口压降特性研究

以某系列双阀芯电液比例多路阀为研究对象,采用CFD流场仿真技术和PIV可视化测速技术对不同阀口开度和流量下的主阀沿进口流道、节流口、阀腔的流场进行了流体仿真和试验可视化研究。应用Fluent软件仿真研究了主阀进口节流流场分布并得出阀口压降特性;采用PIV试验研究的手段对流场分析结果加以验证,应用2D-PIV技术获得主阀腔内部一个截面上的流场分布,并通过相似理论计算得出阀口压降特性。CFD流场仿真和PIV试验结果表明：该双阀芯电液比例多路阀主阀出油环形腔内会形成较大旋涡,且阀口开度和流量对主阀进口节流内部流场结构和阀口压降特性有重要的影响。研究结果对定性分析双阀芯电液比例多路阀主阀内能量损失和噪声、主阀的结构和流道的设计以及优化具有重要实际意义,为CFD技术和PIV技术在双阀芯多路阀领域的应用研究提供了参考。     

日本高效率超精密中小型车床特点

日本在发展效率高的超精密中小型车床方面卓有成效 ,有近 2 0家公司提供这类设备。虽然型号很多 ,但归纳起来有如下特点 :一般用于加工盘形零件而无后顶尖 ,加工对象比较专一 ;CNC系统分辨率为 1 0nm或 1nm ,可同时 2～ 3轴控制 ,使用交流数字伺服驱动系统 ,检测反馈元件多为分辨率 2 5或 1 5nm的双频激光干涉仪 ;机床的机械结构部件 ,主轴基本采用空气静压轴承 ,主轴传动采用柔性联轴器 ,皮带连接等形式 ,近年使用内装式电机主轴结构的增多 ;机械进给多使用滚珠丝杠副或静压丝杠螺母副 ,常组合有压电伸缩或电致伸缩的进给机构 ;导轨有…     

阀杆可移动硬密封蝶阀

硬密封蝶阀一般采用双偏心及三偏心结构。由于蝶板是在旋转中密封 ,所以密封副易磨损。阀杆可移动蝶阀 (图 1 )通过蝶板特殊1 支承块　 2 蝶板　 3 斜块　 4 阀杆　 5 阀杆螺母6 限位块　 7 操纵装置　 8 定位销　 9 弹簧　 1 0 密封座图 1　阀杆可移动蝶阀的运动轨迹 ,降低了蝶板与阀座的摩擦 ,增加了密封的可靠性 ,延长了阀门的使用寿命。阀杆可移动蝶阀从关闭位置开启时 ,操纵装置先驱动阀杆螺母转动 ,在阀杆螺母的带动下阀杆上升。由于斜块固定在阀杆上 ,于是斜块也上升脱离蝶板斜面。受弹簧的作用 ,蝶板回缩 ,脱离与阀座的接触。…     

套筒式调节阀结构改进及流场分析北大核心CSCD

针对套筒式调节阀因工作时阀内流体压差过高、流速快,易产生阻塞流,导致在一定开度下,阀门流通能力降低,阀内噪声增大,致使套筒、阀芯、阀座损坏等问题,以DN80套筒式调节阀为研究对象,对套筒节流孔的形状进行优化,设计出2种不同形状的节流孔样式,对比分析3种不同形状的节流孔,采用计算流体动力学(CFD)方法对其内部流场进行数值模拟,分析调节阀流道内的速度分布云图、压力分布云图和流量特性曲线,并通过试验对比其流阻系数。结果表明,优化后的内缩式套筒结构在全开时,相较于初始结构降压能力提升约13.65%、最高降速约35%、流通能力提升约22.73%,并解决了在阀门开度为100%时阀体下腔处的回流现象。内缩式套筒结构具有更好的节流减压能力,能够安全可靠地应用于2种管线对接的工作状况,同时延长了阀门的使用寿命。