50MN预应力钢丝缠绕液压缸关键技术参数的确定

采用理论分析与有限元模拟相结合的方法对预应力钢丝缠绕液压缸关键技术参数进行了研究。将钢丝层简化为单层厚壁圆筒,建立1/4双层圆筒的平面应力轴对称有限元模型,钢丝层施加不同预紧力,得到外压随钢丝层厚度变化的曲线,可确定缠绕应力和钢丝层厚度。建立了参数化6层钢丝缠绕缸筒的1/4平面轴对称应力有限元模型,以不同预紧力递减增量进行遍历计算,以最终钢丝层对缸筒外壁压力的设计值为依据选择合适的钢丝层初始缠绕应力和预应力递减增量。最终确定了预应力钢丝缠绕缸筒关键技术参数,根据这些技术参数设计制造了内压为80 MPa的50 MN液压缸。     

400MN重型航空模锻液压机研制项目通过验收

2011年12月27日,科技部组织专家在西安召开了国家科技支撑计划“400MN重型航空模锻液压机研制”项目验收会议。该项目由西安市科技局等单位承担,采用预应力剖分一坎合和钢丝缠绕等技术研制出400MN重型航空模锻液压机承载机架、动梁等主要部件;研制出缠绕机器人的实验研究平台,采用新型原位缠绕技术实现了400MN重型航空模锻液压机机架、动梁和主缸的智能式缠绕;提出预应力剖分一坎合结构高压简体的设计、制造方法,研制成功了大型预应力剖分结构液压缸,并采用公称吨位400MN的工作主缸,研制出了世界上最大的单缸模锻液压机,并完成大型航空零部件的模锻工艺研究。项目的完成促进了我国重大装备制造业的技术进步,显著提高了我国装备制造业总体水平,对国防工业的全面自主研发具有重大战略意义。     

矩形油缸预应力缠绕曲面的优化设计

在分析液压机的油缸结构的基础上，认为矩形油缸具有极好的工艺适应性，具有有效工作面积大、载荷传递路径短等优点，但存在应力应变问题严重等缺点。通过选用高强钢丝预应力缠绕结构和对预应力缠绕油缸不同的缠绕曲面进行计算，得出了最佳的缠绕曲面为椭圆结构，并通过力学分析，提出了矩形油缸椭圆缠绕曲面的设计准则。     

预应力钢丝缠绕技术在锻造/挤压压机上的应用

探讨了预应力钢丝缠绕技术应用于锻造/挤压压机承载结构的关键因素——预应力钢丝的蠕变特性及其影响。基于对65Mn钢丝高应力低温蠕变的测量结果及预紧力损失计算,证明钢丝蠕变的影响主要集中在压机工作初期和立柱的局部区域,并可以通过增大预紧系数加以有效补偿。对世界第一台预应力钢丝缠绕25MN自由锻/快锻液压机的温度进行了分析和实地测量,钢丝实际工作温度只有50℃。     

预应力钢丝缠绕厚壁缸筒三维模型和平面应力模型分析

本文给出预应力钢丝缠绕有限元分析的三维模型和轴截面平面应力模型两种模拟方法。以80MPa内压的50MN预应力钢丝缠绕液压缸为算例进行有限元模拟,将钢丝层简化为六层圆筒,分别施加预应力和边界条件,两种模型均能得到相同的计算结果。但轴截面平面应力模型计算效率更高,结果更容易收敛。在求解方法处理上,将各钢丝层预应力按一个载荷步施加;将每层钢丝载荷工况定义为一个载荷步文件,后一载荷步文件删除前一载荷步载荷,采用载荷步文件法求解,按工况组合的方法将这些载荷步计算的结果叠加在一起;以及采用多载荷步方法计算。三种方法得到了相同的结果。     

一种大型锻造压机液压缸缸体和柱塞起吊工具

大型锻造压机液压缸缸体和柱塞重量非常大,由于液压缸缸体和柱塞表面为精加工光滑圆柱体,无法安置起吊装置,安装如此巨大的缸体和柱塞非常困难。本文介绍了一种大型挤压机立柱螺母的安装工具,装置在装配现场使用效果良好,不仅解决了大型挤压机液压缸缸体和柱塞起吊安装困难、易发生安全事故的问题,而且避免了安装过程中损伤缸体和柱塞精加工表面的现象。     

双作用液压缸在冲压机中的新应用

通过对传统冲床与双作用液压缸冲床的机构及工作过程的分析,得到在近似相同的工作时间内,新型机床的功耗降低了25%.因此,通过改进传统冲压机床的操作控制系统,实现机-电-液-体化,提高工作效率,节约能源.     

多向模锻技术的发展及应用

多向模锻是从两个或更多个方向对包含在可分合模腔内的坯料施加工艺力,使坯料成形的模锻方法。它可一次成形出中空且侧壁带有凸台或多方向枝芽的复杂锻件,锻件形状尺寸更接近零件,材料利用率高,机械加工量少;锻件流线完整,抗应力腐蚀好,疲劳强度高。使锻件更好地满足了机器,电力装备、石油化工装备、航空航天装备、船舶车辆等制造行业和国防建设发展的需求,已成为锻造技术家族中一个有良好发展前景和广泛应用的分支。从上世纪50年代初,美国Cameron公司应用多向模锻技术开始,多向模锻设备和工艺在国内外得到不断地发展。为满足不断增长技术需求,应开发多向穿孔功能和穿孔方向可调多向模锻设备等五方面对当前多向模锻设备和工艺进行改进。     

基于有限元分析的2 MN四柱液压机液压缸设计

液压缸是一种应用广泛的执行元件。依据液压机设计理论,介绍四柱式液压机液压缸结构设计方法,对缸筒部件进行静态有限元分析,提出优化改进方案,有限元分析结果表明改进设计合理。     

双液压缸位移同步的PID控制

针对胀形液压机对两只独立液压缸同步高精度的要求,阐述了以欧姆龙CJ系列PLC为控制核心组件,模拟量模块、磁式位移传感器及PID控制的整体方案,并对实现位移同步的PID控制程序进行了较详细介绍.     

工程液压油缸外缸筒焊接技术与工装设计

由于液压油缸外缸筒在对焊前已镗孔,内孔精度很高,表面质量好,而外表面却不加工,属毛坯面,设计以内孔为定位基准的工装和焊接止口、坡口,使缸筒合件在旋转中自动对中,定位精度高,无需点焊。根据油管接头与缸筒马鞍形焊缝的数学模型,设计自动焊机,关键是控制焊枪的转动和移动,并在焊接马鞍形环焊缝时作变位和插补,实现自动跟踪控制,焊缝成形好。结果表明:焊接工程液压油缸外缸筒,设计以内孔定位的焊接工装和马鞍形自动焊接机,焊接质量好、效率高,焊缝整齐、均匀、美观。     

大型筒体锻件的成形制造技术

大型简体锻件是核电、石化等能源装备的关键零件,提高其成形制造技术水平是我国重大技术装备实现国产化的关键.简要介绍了大型筒体锻件在核电、石化等能源领域的应用.较为详细地叙述了对大型筒体锻件的性能要求及其材料的研究现状.阐述了大型筒体锻件成形制造技术的发展状况.认为大型化、细观化是目前大型筒体锻件发展的主要趋势,提高钢锭浇铸质量和改善钢锭构形是提高大型筒体锻件质量的根本,而有效实施控制锻造、优化产品内部晶粒结构则是提高大型筒体锻件质量的关键因素.     

液压缸加压技术在级进模中的应用

针对电机铁芯采用级进模自动铆接冲压存在铆接不紧密、铁芯的平整度超差等现象,对铁芯铆接冲压工艺进行分析,提出将液压缸加压技术应用到级进模冲压铁芯铆接中,并论述了液压缸加压技术的结构特点和工作原理。结果表明,在级进模上采用液压缸加压技术能有效提高冲压铁芯铆接紧密度和平整度,可为类似电机铁芯的模具结构设计提供参考。     

爆炸焊接技术及工程应用

爆炸焊接窗口是获得良好结合质量的重要方法,计算的理论模型和参数选择对结果至关重要. 从爆炸焊接参数出发,通过分析爆炸焊接窗口边界公式的发展历程、理论假设和参数选择,总结得到方便使用的窗口计算公式. 将其应用到钛/铝焊接中,分析了钛与不同牌号铝合金的焊接方式,预测了不同装药比时焊接界面的质量. 结果表明,随着铝合金硬度的升高,可焊窗口逐渐减小. 当焊接参数位于窗口中部时,界面成小波状,结合质量好;焊接参数接近窗口上限时,界面成大波状,存在大量微观缺陷.焊接窗口是重要的研究手段,能够较好的指导生产实践.     

表面工程技术的发展与应用

表面工程技术是20世纪80年代世界十项关键技术之一。突出特点在于无需整体改变材质而获得原基体所不具备的某些特殊性能,在科研、生产中得到了广泛应用,取得了良好的经济效益,简要概述了热喷涂技术、激光表面工程技术、堆焊表面工程技术及其它表面工程技术的特点、应用范围、研究现状和发展中存在的问题。     

宝钢连铸机结晶器振动步进液压缸修复和测试技术

宝钢炼钢厂2#连铸机投产后进行了一次技术改造,技术改造以结晶器液压振动技术取代了原来的机械振动技术。本文分析了振动油缸的工作原理以及修复和测试技术,结合现场实际使用情况对油缸的修复质量进行了客观评价,开创了国内冶金行业自行修复和测试振动步进液压缸的先例。     

液压机用液压缸结构优化软件开发

液压机用液压缸是高压容器,对应力十分敏感,局部应力过高往往导致其过早损坏.本文以复合形法为优化算法,用FORTRAN语言编制有限元和优化计算程序,采用四边形单元自动划分网格并利用AutoCAD软件实现有限元前、后处理的可视化.通过优化实现合理匹配液压缸的主要几何参数,使液压缸满足强度要求的同时重量减轻;选择适当的法兰过渡形线,减小局部应力集中,使液压缸的局部应力状态得到改善.通过与厚壁简理论计算结果进行对比,验证了软件的可靠性.     

特大型罐底板的拼焊工艺实践

通过长江某港Q9油罐工程初中实践，论述了特大型罐底板的拼装焊接工艺方法，解决了焊接应力与变形以及控制收缩量等焊接问题，为特大型板材的焊接积累了新经验。     

可变恒压动态矫直技术与应用

提出了一种新型的液压恒压动态矫直棒材的方法及利用可变恒压动态矫直方法解决棒材矫直过程中头尾缩径的难题.     

630t液压机工作缸动态有限元分析

采用有限元方法对630t液压机工作缸进行结构设计。得到了缸体内压按100次/分的频率在4~31.5 MPa之间变化时一个周期内的应力分布云图及应力集中位置。根据分析结果,用第三强度理论对工作缸进行了强度评价。