高速不平衡振动压液式轴内装自愈调控系统

高速智能装备如何少故障或者无故障长周期运行受到国内外学者的广泛关注,而不平衡振动是其典型故障之一,目前尚缺少有效地在线抑制措施。介绍一种可集成安装在转轴内部的新型压液式不平衡振动自愈调控系统,基于压缩空气驱动平衡液体转移的基本原理,可通过在线调整执行器自身质量分布,实时抑制高速装备的不平衡振动,进而提高其运行安全性和可靠性。定量分析平衡执行器的平衡速度和平衡精度等性能参数,并通过在模拟试验台上验证该系统的有效性。试验结果表明,所述压液式自愈调控系统在多个转速下均可将试验台的不平衡振动有效抑制在0.4 μm以下,振动降幅均在80%以上,最高试验转速达15 600 r/min。为后续高速不平衡振动自愈调控系统的实际工业应用奠定了技术基础。     

旋转机械气压液体式不平衡振动故障靶向自愈调控系统

质量不平衡是旋转机械最常见的故障之一。为了使转子在运行过程中可以自行消除不平衡振动故障,利用气压液体式自动平衡装置构建靶向自愈调控系统,运行中实时监测诊断转子的振动故障,快速准确地计算转子不平衡量,并进行智能决策,有确定目标地向相应储液腔中注入压缩空气,驱动储液腔中的液体进行定向转移,进而改变和转子同步旋转的平衡盘的质量分布,产生旋转离心自愈力来抵消转子的不平衡故障力,使转子不平衡故障在线自愈。针对旋转机械对平衡盘安装位置的不同要求,介绍轴间和轴端安装两种结构,并分别搭建立式和卧式转子试验台,进行在线自动平衡性能试验。结果表明,两种平衡结构均可在15 s内快速降低转子的振动幅值,降幅均在90%以上。     

旋转机械不平衡故障自愈调控方法研究

针对旋转机械运行过程中产生不平衡振动问题,研究了其自愈调控方法。以实际一台风机为例,分析了其不平衡产生的原因,提出了利用在线自动平衡系统对其不平衡振动进行消除。最后在实验转子和实际风机转子上对该自动平衡系统的平衡性能进行实验验证。     

自愈式电容器制造设备浅析

本文介绍了国内自愈式电容器生产厂家所使用的主要设备状况。通过对比分析发现国内电容器生产设备制造水平和国外产品的差距及设备性能的差异对电容器质量所带来的影响     

大型旋转设备压液式自动平衡系统

压液式在线自动平衡系统作为一种新型的液体式自动平衡系统，具有结构简单、旋转部分无可动部件、动作环境封闭、平衡过程可逆且可停机保持等优点。相较于已有其他在线自动平衡系统，更适用于大型旋转设备领域。介绍该在线自动平衡系统的组成及工作原理，基于某最大直径达500mm的转子实际结构，通过有限元仿真对转子-轴承-单/双平衡执行器系统的动力学特性进行定量分析，据此设计的平衡执行器对原转子系统的动力学特性影响在2%以内；分别进行单/双平衡执行器的抑振效果模拟仿真，振幅降低70%以上。最终在模拟试验台上，通过单面自动平衡试验将转子振幅从18.6μm降至10.6μm，验证该平衡系统的可行性和有效性；通过双面动平衡将转子振幅从17.8μm降低至4.6μm，为后续双面自动平衡研究奠定技术基础。     

离心压缩机轴位移故障自愈调控系统试验研究

通过总结轴位移故障的特征,分析研究可倾瓦推力轴承的力学性能,提出一种在线预测和诊断轴位移故障的方法,通过试验实现轴位移故障自愈。离心压缩机的轴位移故障大多带有突发的特点,这种突发是由于推力盘和轴瓦之间的油膜破裂导致的。这种破裂可能是润滑油油质变差或者油压降低导致油膜承压能力严重降低,达到一定门槛值后,油膜破裂;也可能是离心压缩机在工艺工况波动时,转子轴向力增大超过了油膜的承载能力,从而导致油膜破裂。不管哪种故障都会导致轴瓦的严重磨损,压缩机紧急停车。通过在线的检测推力轴承的油膜刚度,区分导致轴位移增加是否由轴向力引起,并且引入轴位移故障自愈调控机制,以轴位移为控制参量,实时调控转子的残余轴向力,保证推力轴承的最小油膜厚度。试验研究表明,该机制能够有效的实现离心压缩机轴位移故障的自愈。     

往复压缩机气量调节控制失稳自愈调控方法研究

针对往复压缩机无级气量调节常见的调控失稳故障,构建包含压缩机、管道、缓冲罐、执行机构等部件的无级气量调节多系统耦合控制模型,仿真往复压缩机无级气量调节动态特性。以控制系统输出的脉宽调制控制信号作为输入,以压缩机各级排气压力作为输出,研究执行机构动态响应和控制系统调控参数对气量调节结果影响的规律;进一步针对执行机构性能参数变化导致气量调节控制失稳的问题,利用BP神经网络构建多参数负荷动态反馈模型实现调控失稳故障诊断和故障类型识别。基于故障异常类型识别结果提出一种调控参数自适应优化补偿的自愈调控方法。试验结果表明,提出的自愈调控方法可在失稳故障发生后主动施加调控参数补偿量,使得气量调节系统恢复到正常状态,实现故障在线自愈。     

离心压缩机轴位移故障自愈调控系统仿真研究

通过模拟仿真的方法,研究了离心压缩机轴位移故障自愈调控系统的稳定性和实时性.针对轴位移故障自愈调控试验装置,利用Labview虚拟仪器平台,分别采用布尔控制器、PID控制器和模糊PID控制器来调整平衡盘两侧压差,研究它们调节转子轴向推力的能力.研究结果表明,通过改变平衡盘两侧的压差来控制轴向力,便可将轴位移控制在安全范围内;而模糊PID控制方案具有较强的适应性和耐用性,可以较好的满足自愈调控系统稳定性和实时性的要求.     

旋转机械不平衡振动自愈调控原理与方法

针对旋转机械不平衡振动故障,搭建基于电磁驱动式自动平衡的不平衡故障模拟试验台,研究电磁驱动式自动平衡装置实现稳定的配重块自锁、配重块驱动原理及设计方法,根据设计条件分析控制极限影响因素,计算自动平衡系统的最大平衡能力、最小平衡能力和平衡精度。依此设计出一套可稳定工作的电磁驱动式自动平衡装置。通过建立不平衡振动故障转子诊断模型,从理论上分析不平衡振动产生机理,提出用轴心轨迹重构法进行不平衡振动辨识,分别采用水平方向、垂直方向和椭圆长轴方向振动矢量作为自动平衡控制输入信号,并在模拟试验台上进行试验验证。结果表明在相同条件下,三种信号输入方式均能实现降振,重构法提出的椭圆长轴矢量的控制相比较传统的单通道水平方向或者垂直方向控制输入,可以使自动平衡后的控制效果更好,降幅为74.84%,同比其他两种方式多下降约5%。     

高速透平机械轴位移故障自愈调控系统研究

在机器故障停机前能做些什么?机器故障可否在运行中自行消除?本文对轴位移故障自愈调控系统做了研究。这套系统是通过调整平衡盘两侧的压力差来调整高速透平机械转子的残余轴向力。首先总结了轴位移故障的特征和导致故障的直接原因,将它们和可倾瓦止推轴承的性能相结合,组成一故障诊断专家系统。接着,通过在线实时检测机器的轴位移、轴向力以及轴承温度,由专家系统决定是否需要故障自愈调控系统。最后介绍了关于该自愈调控系统的试验设备。     

两级液环式真空泵的优化设计与试验研究

液环式真空泵用作乙苯、苯乙烯分离系统的重要设备,在使用过程中会出现抽吸时间长、真空度偏高的问题。本文提出一种针对两级单作用液环真空泵的优化设计方法。研制的该真空泵的性能试验和工业运转表明,真空泵的抽气量大、极限真空度低,从而拓宽了国内液环式真空泵的性能范围。     

基于结构适应的船体变形对中偏移自愈调控方法的研究

针对传统船舶主机对中控制方法并未考虑船体变形引起轴系对中偏移的不足,提出一种对中偏移补偿控制自愈调控方法。首先,构建船体变形轴系对中偏移监测方法和模型,解算出船体变形引起的轴系对中变化量。其次,与现有基于位移传感器监测计算的主机对中结果进行融合计算得出对中偏移补偿量;分析主机气囊隔振装置气囊承载力扰动特性,计算出气囊压力允许范围内的主机对中变化量,计算装置允许提供最大对中补偿量,判断出能否通过调整气囊隔振器气压补偿控制船体变形引起的对中偏移。最后,基于结构适应的对中偏移补偿控制自愈调控方法,调整气囊隔振器压力大小和分布状态,改变装置的承载力分布状态,改变装置力学特性,实现对中偏移自愈调控。试验研究验证了船体变形对中偏移自愈调控方法的有效性,能修复传统主机对中控制技术未考虑船体变形引起的轴系对中偏移的不足,对中偏移自愈调控方法对实现潜航器长周期运行、不同潜深工作具有重要意义。     

往复压缩机气阀故障条件下气量调节失效的自愈调控方法研究

气阀是往复压缩机最易损部件,尤其在气量调节系统工作状态下,阀片断裂、弹簧断裂等故障频繁发生,进而导致压缩机气量调节失败,严重影响企业生产.为了使往复压缩机在部分气阀气量调节失效故障下,能够不停机自动在线调整恢复到接近正常的性能,构建气缸-气阀气量分配模型,提出一种通过气阀气量分布网络收缩重构和负荷再分配的自愈调控方法.利用主动自愈调控手段,完成故障区域快速隔离,组建新的调节域并寻找自愈路径,再通过负荷自适应分配实现机组故障后的自我恢复.介绍气量调节失效故障自愈调控系统的组成,并进行故障自愈调控性能试验.试验结果表明,自愈调控系统可在故障劣化的初期采用主动调控方法抑制故障的发展,在12 s内将气量调节失效故障的压力波动调整至许可范围内,实现机组不停机由部分气阀气量调节失效故障状态恢复到正常状态,使故障在线自愈,确保设备的健康运行.     

液动冲击器新型密封结构设计与试验研究

针对冲击旋转钻井技术中的液动冲击器活塞和缸体间存在着摩擦而易使密封失效的问题,分析了液动冲击器的工作环境及在用密封结构的优缺点,提出了能够提高液动冲击器使用寿命的新型密封结构。该结构的波纹管、活塞和缸体内壁之间形成了一个密封的空间,其中充满润滑油,使活塞在油润滑下往复运动,降低了摩擦副的摩擦因数,提高了液动冲击器的使用寿命。实验表明该密封结构的使用寿命达200 h以上,其密封结构可靠性和使用寿命显著优于在用密封结构。     

液环混输泵的试验研究

介绍了对液环混输泵所作的大量试验研究工作情况，如利用现有的水环泵及自行研制的液环混输泵进行的空气和水、石油及天然气的混输试验，揭示了它们的特性曲线，并对其结果进行了分析。     

太阳能直膨式喷射制冷系统性能分析

介绍了太阳能直膨式喷射制冷的原理与工作流程。对于在确定的蒸发器与冷凝器工作压力条件下太阳能集热器内水温的变化对制冷机性能系数的影响也进行了分析,并探究了制冷机平均制冷量随一天不同时间段的太阳能有效集热量变化的规律。结果表明,太阳能直膨式喷射式制冷技术能够较好的满足实际制冷需求,符合节能低碳的用能要求。     

主风机静叶可调执行机构自愈化智能电液控制系统研究与应用*

炼油厂催化裂化装置因主风机静叶可调执行机构跑位故障引发装置停产的事故时有发生,而发生概率高的特阀锁位故障则会造成特阀及其控制系统进入危险失效状态,进而对机组运行及生产过程构成严重威胁。包括静叶可调执行机构在内的特阀常规电液控制系统存在堵、卡、漂及智能化程度低是造成机组运行可靠性低以及生产过程安全性不高的原因。基于可靠性设计和故障仿生自愈原理,研制具有自诊断及自愈化为特征的智能化电液控制系统,提出一种基于功能代偿的多靶点电液控制系统故障自愈调控方法,克服了传统电液控制系统严重依赖人工进行故障诊断与修复的缺陷;基于DCS/SIS开发了主风机静叶可调执行机构电液控制故障自愈调控系统。实践证明：具有自愈功能的智能化电液控制系统用于主风机静叶可调执行机构,实现了静叶可调执行机构阀位锁位或跑位故障的自愈调控,主风机运行可靠性得到大幅度提升。     

外压式与内压式软填料密封的理论和试验研究

分析了两种密封结构的侧向压力分布及摩擦功耗，给出了反映其侧向压力变化趋势的压力变化因子和摩擦功比；并以碳素纤维编织填料为试验样品，对其在动态条件下的摩擦功耗和密封性能进行了对比性的试验研究。试验结果表明，内压式软填料密封与外压式软填料密封相比，摩擦功耗小，泄漏量小，工作状态稳定。     

新型阀式磁流变液阻尼器设计与特性研究

针对剪切阀式磁流变液阻尼器运动过程中存在活塞杆晃动、活塞行程受导向环影响而减小等问题,设计了一种新型阀式磁流变液阻尼器,推导了其阻尼力模型.利用ANSYS软件对设计的阻尼器活塞进行磁路仿真,从而选取合适材料,并通过测试其阻尼特性,结合推导的阻尼力模型,分析了阻尼力的影响因素.结果发现:所设计的阻尼器属于外径大、行程小的阻尼器,其活塞运动速度对阻尼力具有较大影响.     

牵引绳用调控式高压往复密封性能研究

采用ABAQUS软件对牵引绳用调控式往复密封装置在高压环境下的密封性能进行有限元分析,获得密封组件与牵引绳的应力分布及变形情况,分析调控压力与介质压力对密封泄漏率及摩擦力的影响规律。设计搭建主密封试验装置并进行试验验证。结果表明:采用合理的调控压力与密封结构设计可以实现较好的接触应力分布,显著地减少密封泄漏;随着调控压力的增加,密封泄漏率先迅速下降,而后缓慢下降并逐渐趋于稳定,当调控压力大于介质压力的1.3倍时,泄漏率接近于0;增加调控压力导致摩擦力呈现先缓后急的增长趋势;介质压力对密封环具有开启作用,能够降低流体膜压力而减小摩擦力;工程应用中,维持调控压力比介质压力高出0.2～0.5 MPa时密封效果最好。