考虑加工精度等级的核动力潜艇永磁电机转子结构不平衡振动响应分析

针对低速巡航下核动力潜艇永磁电机转子振动控制要求高、且因永磁体结构磁干扰难以通过动平衡机进行不平衡量控制的问题,提出一种从加工工艺精度来减少转子结构不平衡振动响应的分析方法,以满足潜艇巡航时低振动隐蔽性的需求。首先根据零部件加工工艺情况,构建出五种典型加工工艺的公差模型,揭示加工精度等级与转子结构不平衡量之间的内在关系,然后采用有限元法,建立典型加工工艺下转子不平衡激励下的动力学模型,通过稳态同步响应分析得出转子的振动响应图谱,最后根据振动响应值大小来评价加工精度等级对转子振动的影响程度,找出巡航状态89 r/min额定转速下电机转轴同轴度加工精度对电机振动幅值影响最大,而电机转轴端面平面度的影响最小。论文结论可为在满足装配需求前提下转子加工精度等级的优化提供参考。     

基于PLC和变频器技术的现代电梯控制系统设计

电梯作为现代工业和建筑行业中重要的运输工具,其可靠性、安全性、舒适性、节能性的要求越来越高。提出了一种基于PLC和变频器联合的电梯控制方案,通过采用PLC控制器实现电梯的逻辑控制,从而提高电梯运行的稳定性及可扩展性,利用变频器控制电梯曳引系统,以获得理想的速度变化曲线,实现电梯运行的高效与节能。最后,采用组态监控软件进行了仿真实验,结果表明该控制方案不仅能够达到现代电梯运行的基本控制性能需求,而且有利于提高电梯运行的可靠性和舒适性。     

内螺纹织构深度对涡轮增压器浮环轴承油膜动态特性的影响

浮环轴承内螺纹织构深度会改变织构区域油膜厚度,导致浮环轴承油膜动态特性变化,从而影响涡轮增压器转子-轴承系统运行稳定性以及工作寿命。基于流体润滑理论,推导含表面织构的浮环轴承油膜控制方程,揭示内螺纹织构深度与浮环轴承油膜特性之间的关系。以某型涡轮增压器浮环轴承为例,分析内螺纹织构深度对轴承油膜最大压力、油膜承载力、刚度、阻尼等的影响。建立浮环轴承双油膜润滑分析流体动力学模型,利用CFD方法对油膜动态特性进行分析,研究织构深度从6 μm增至12 μm时的油膜特性。结果表明：在轴颈转速1×103~2.1×105 r/min范围内,随着织构深度的增加,油膜最大压力、内外油膜承载力、刚度阻尼系数呈现先增大后减小的趋势;在转速超过1×105 r/min后,织构对油膜动态特性系数提升更明显;与无织构轴承相比,织构深度为8 μm时,油膜承载力、刚度阻尼等动态特性提升最大。研究表明,在合适的织构深度下,织构可以改善油膜特性,提升轴承的运转稳定性,延长工作寿命。     

基于三维模糊PID控制策略的水泥分解炉温度控制系统研究

本文分析了水泥回转窑分解炉生产工艺,阐述了生料流量、煤粉和三次风配比与分解炉温度之间的关系,以下料量、三次风压和主排风机风速与设定值的偏差为输入量,炉温为控制量,设计出基于三维模糊控制和PID控制策略串级应用相结合的水泥分解炉温度控制系统。在该温度控制系统中,依据模糊控制理论,结合人工经验和现场要求得出控制规则,对煤粉阀门进行控制,其中三维模糊控制器设定分解炉温度,PID控制器对温度实施精确控制,使分解炉温度保持在设定温度的2.5%范围内波动。现场实际运行结果表明,该控制系统大大提高了分解炉喂煤的控制精度,运行稳定可靠,具有良好的控制效果,能够满足现代工艺的要求。     

电动挖掘机交流变频系统电能反馈制动装置

电动挖掘机交流变频调速系统一般采用简单的能耗制动,存在浪费电能、电阻发热严重,快速制动性能差等缺点。本文结合电动挖掘机的工作状况,拟研制开发交流变频调速系统电能反馈装置,反馈装置作为有源逆变单元,并联到变频器的直流侧,将挖掘机制动过程中产生的再生能量反馈到交流电网中。该装置既可以为矿山企业节约电能消耗,降低生产成本;又能提高电动挖掘机的工作性能,改善调速精度。这对提高矿山企业的经济效益和社会效益是非常重要的。     

考虑圆管输送带弹性的托辊组动态接触力特性分析

托辊组作为圆管带式输送机中强制输送带形成圆管状的关键零部件,目前仍主要通过取较大的安全系数进行传统设计,容易因许用载荷设计不合理而导致实际运行过程中部分托辊过早疲劳失效。以某型圆管带式输送机为例,通过考虑圆管输送带的弹性,建立圆管输送带-托辊组刚柔耦合动力学模型,分析匀速和匀加速两种典型工况下托辊接触力的变化,与没有考虑输送带弹性的刚体动力学模型结果进行对比,得出不同位置处的托辊接触力平均值减小约80%,而波动变化值高达4倍以上,产生幅值较大的交变载荷,致使托辊疲劳失效。最后结合实验对基于刚柔耦合模型的匀速工况分析结果进行验证。实验结果可为满载工况下托辊载荷及疲劳寿命研究提供参考。     

600MW超临界汽轮发电机组低压转子叶片脱落振动特性研究

针对国产600 MW超临界汽轮发电机组低压2转子末级叶片脱落故障问题,开展低压转子叶片脱落对机组轴系振动特性的影响研究。采用有限元法构建轴系动力学模型,进行临界转速与振型分析;通过施加瞬态激励力模拟叶片脱落,建立低压转子叶片脱落瞬态激励模型,开展机组轴系非线性瞬态时域分析,得到工作转速3 000 r/min下轴系叶片脱落和各轴承处振动响应;对比激励前后振动响应,总结低压转子叶片脱落故障对轴系振动的影响规律。研究发现,轴系振型以各跨转子弯曲振型为主,叶片脱落主要影响其所在跨转子的振动特性,且表现为典型的瞬态不平衡振动特性。     

某60Hz汽轮机转子高速动平衡试验研究

针对目前150 MW容量60 Hz机组高中压转子的高速动平衡试验进行了研究,采用基于有限元的转子轴承动力学软件Dyrobes建立了转子-轴承-摆架系统模型,在进行无阻尼临界转速及振型分析的基础上,结合模态振型平衡和影响系数平衡的特点,根据转子实测不平衡振动形式,合理选择平衡校正面和加重形式。最后,通过高速动平衡试验验证表明,该方法能有效减少启停机次数,节约平衡费用,同时可为这类国产小容量60 Hz汽轮机组转子高速动平衡提供技术参考和经验借鉴。     

大型超静定回转窑支承系统等载荷调窑优化研究

通过对回转窑支承载荷分配进行分析，建立支承载荷求解的力学模型和线性方程组，导出支承载荷分配与支承偏差的关系式；以轴线调整量为优化变量，各档托轮的最大支承力最小为目标函数建立优化模型；结合现场实例进行支承系统等载荷优化调整研究，得出有益的结论。为回转窑的维护与调整提供理论依据，对现场生产有重要的指导意义。     

考虑声强测试网格的汽车雨刮器驱动系统噪声定位精度研究

针对某型汽车雨刮器驱动系统噪声源定位问题，研究了不同尺寸的测试网格对噪声声源定位精度的影响。首先根据驱动电机实际尺寸与各组成构件，选定有效测量面积，以测量点尽量靠近各噪声源位置为基本原则，结合实际中传声器测试条件，在测量面上分别设置尺寸为4.5cm、3cm和1.5cm的三种测试网格来进行主噪声源定位研究，以及基于尺寸为1cm的测试网格进行整体声强分布精度的研究；利用B&K声音测试设备及其系统，采用离散点测量法进行声强测试，得到声强云图，进行噪声源定位分析。结果表明：测试中采用尺寸为4.5cm的网格声源定位精度最低，尺寸为1.5cm的网格生源定位精度高，但测量周期长，操作繁琐，而采用尺寸为3cm的网格能快速精准地实现主噪声声源定位，综合效果最佳；基于尺寸为1.0cm的测试网格，结合悬针辅助定位方法，准确的得到了汽车雨刮器驱动系统整体声强分布。