采用先进热处理技术制造优质机械设备——2011年军工热处理论坛的主题报告

2011年6月28日,在中国兵器工业标准化研究所举办的"2011年军工热处理论坛"上,中国机械工业联合会顾问、中国机械工业联合会名誉会长、原中国机械工业部总工程师、副部长陆燕荪,以"采用先进热处理技术制造优质机械设备"为题,主要以目前三峡四期工程中由其负责的关键项目"船闸升船机的巨型齿条感应淬火后齿根出现疲劳裂纹"为例,阐述热处理工艺技术对产品质量的重要作用。陆燕荪同志长期担任机械工业部的领导职务,始终高度重视机械制造工艺技术和工艺管理工作,他关注到目前许多企业还存在重设计、轻工艺现象,又一次语重心长地强调机械产品要获得良好的质量,必须合理安排好工艺,并认真做好工艺管理工作。本刊编辑应邀参加了会议,在征得陆燕荪老部长和会议主办方的同意后,特刊登这篇语重心长、言简意赅的报告,以饗读者,期望能够推动企业更好地做好机械制造工艺技术和工艺管理工作。     

浅析升船机承船厢行程检测方法

升船机作为船舶过坝的一种设备，是涉及机械、电气、水动力学、结构、自动化控制、液压以及枢纽布置等多种科学技术的系统工程，如何保证其安全运转，是设计、建设与管理人员最为关心的关键问题，任何一点差错都会直接造成人民生命财产和国家财产的损失。其中，行程检测在升船机的安全运行中发挥了重要的作用。     

升船机卷筒轮毂焊接残余应力数值模拟

焊接后钢材焊接残余应力的变化易导致其结构产生变形,为了提高升船机卷筒轮毂的焊接质量,文中对焊接残余应力展开数值模拟分析。在确定卷筒轮毂的物理参数和焊接工艺后,利用Ansys有限元软件构建卷筒轮毂有限元模型,确定模型的单元数量后划分网格。然后利用有限元软件计算轮毂温度场及焊接残余应力。数值模拟结果显示：升船机卷筒轮毂焊缝及热影响区的温度在861～1 561℃之间,该数值模拟结果接近实际测量结果;在x方向上,轮毂的焊接残余应力主要在焊缝与热影响区分布,峰值应力为491 MPa;在y方向上,焊接残余应力峰值为265 MPa,越靠近焊缝,焊接残余应力越大;焊接退热后,卷筒轮毂焊缝及热影响区的焊接残余应力上升,撤除约束会释放焊接残余应力,同时导致升船机卷筒轮毂产生少量变形,但不会导致升船机卷筒轮毂产生裂纹。     

基于超声波的升船机船厢现场组拼焊缝无损检测方法

为准确检测升船机船厢组拼焊缝的缺陷问题,提出基于超声波的升船机船厢现场组拼焊缝无损检测方法。选择CTS-20超声波探伤仪作为升船机船厢组拼焊缝的检测工具,在焊缝余高侧和根部侧均安装超声波探头,根据探头的信息采集结果,计算直通波、缺陷衍射波和底波的起波位置。通过分析检测声束方向及缺陷衍射波信噪比,描述声波传播特征。最后,分析超声波声束入射方向和柱状晶生长方向的夹角与探头中心距的关系,通过回波信号反馈回来的焊缝位置、深度、尺寸等信息,判断焊缝是否存在缺陷。试验结果表明,文中提出的检测方法能够凸显出不同缺陷类型回波信号在其对应频带上的分布差异,具有较高的焊缝缺陷检测率。     

三峡升船机模型卷筒强度分析

对升船机械型卷筒进行了解析法，有限元法计算分析，并与应力测试结果相比较，三者吻合较好。     

三峡升船机平衡重滑轮结构拓扑优化设计

为了解决三峡升船机平衡重滑轮腔体内焊接支撑块脱落导致异响问题,建立了以结构柔度最小为优化目标的拓扑优化模型,基于ANSYS对滑轮结构进行拓扑优化设计并对模型进行重构,得到了最终优化模型.对比分析了优化前后结果,表明优化后的滑轮总重与优化前的比值为0.91,所受最大应力比值0.852,所受最大位移比值0.94.通过优化结...     

新型液压升船机的设计和研究

为了改善内陆河流船舶通行坝区的能力和效率, 对国内外的垂直升船机进行了研究, 分析了垂直升船机的现有技术, 提出了全新的液压升船机的设计方法, 采用液压机械手原理, 有效地突破了液压油缸有限行程无法完成大高度升降、长距离运行的技术难题;采用液压调速控制, 改善了系统低速性能, 实现了大范围内无级调速;采用动态驱动解析冗余容错技术, 实现了局部故障下的自恢复功能, 提高了设备运行的安全性;运用液压同步性能的优势, 消除了电气拖动多吊点易偏载的缺陷.     

三峡升船机坝段上闸首地基f548断层化学灌浆处理

三峡工程左岸升船机坝段(升船机上闸首)属通航建筑物,闸首结构特殊、受力复杂,地基存有性状较差的f548断层对闸首结构受力和变形影响不利.设计决定除采取部分挖除、掏挖然后用混凝土置换和抽槽回填等方法处理外,还对断层进行化学灌浆处理.文章仅介绍断层化学灌浆处理的方法与效果.     

某大型升船机振动模型设计中的关键问题探讨

为了解某大型齿轮齿条爬升式升船机塔柱结构抗震性能,根据中国建筑科学研究院大型三向六自由度模拟地震振动台承重能力制作了1∶25的升船机模型,但在模型设计过程中遇到了模型材料及其配比选择、动力相似关系确定（模型初始相似常数、底部筏基对自振周期的影响、底部筏基对应力及船厢耦合力的影响、模型最终相似常数）、船厢与塔柱间耦合力测定、模型制作及吊装几个关键问题,对此进行了深入分析和探讨,为下一步模型在振动台上顺利进行试验奠定了基础。     

景洪水力式升船机设计研究

景洪水电站通航建筑物采用世界首创的水力驱动式垂直升船机,该种升船机能较好地适应景洪水电站下游水位变化快、变幅较大及承船厢下水的要求,提高了承船厢漏水等极端事故状态下升船机的安全性.为此,对该水力式升船机的基本原理、主要特点和系统组成.以及关键技术的研究情况进行介绍.景洪水力式升船机的建成,将促进我国乃至世界高坝通航技术的发展.