应用于液体密封环境的电动执行机构设计

基于液体工作环境和客户需求确定的目标参数,对电动执行机构进行结构设计,比照参数指标要求确定了丝杆、减速机构、电机的关键参数。采用动、静组合的密封方式,并与铜衬套配合,提高了电动执行机构的密封可靠性。利用有限元分析软件对推杆和壳体进行力学仿真,通过对应力及变形结果分析,得出结构强度满足要求。     

基于动密封过程的深海电连接器插合力研究

针对深海环境中的水压较高,水下连接器需进行湿式插合的需求,设计深海电信号连接器的动密封和水压平衡压力补偿结构.基于接触力学和材料力学中的悬臂梁结构理论,建立基于动密封前后两过程的连接器插合力数学模型,并通过ANSYS Workbench仿真软件获取试验原始数据,并验证该尺寸插合力数学模型的正确性.通过正交试验设计分析过盈量和摩擦因数对插合力的影响,结果发现,当摩擦因数取0.21、过盈量取1.1 mm时,动密封前过程插合力取最优.此外,采用多目标优化模型对冠簧结构和动密封后过程插合力进行优化,得到冠簧最佳尺寸、动密封后过程最佳插合力和最优化材料,为深海电信号连接器设计提供参考.     

深海平台操舵机构运动精度可靠性分析

针对深海平台操舵机构运动精度不足严重威胁平台结构安全的问题,以某深海平台摆缸式操舵机构为例,将构件加工尺寸、角度等参数考虑成随机变量,建立摆缸式操舵机构运动精度可靠性分析模型,给出可靠性求解方法及算例;分析运动精度与舵叶偏角之间的关系发现,舵柄与油缸夹角与90°相差越大,舵偏角误差越大;通过计算灵敏度因子得到各因素对操舵机构运动精度失效的影响程度排序及改进建议。     

柴油机焊接式推杆裂纹故障分析及改进设计

对柴油机推杆焊缝开裂故障进行研究和分析,结合推杆拆检情况、结构设计及工艺分析、受力分析及焊缝失效分析,判断推杆头部与推杆管内倒角处存在未焊透和气孔缺陷是发生故障的主要原因,并通过原焊接工艺复现了故障。参考国内外先进设计理念,新设计压装式推杆,从压装式推杆结构设计、强度校核、动力学分析、疲劳强度校核等方面进行研究、试制。通过第三方平台测试和装机试验等方式,验证新开发的压装式推杆可满足柴油机使用要求。     

半潜式生产平台立柱与上部模块连接结构设计优化及可靠性分析

半潜式生产平台是一种适用深海油气资源开发的主流装备,相比半潜式钻井平台,其在结构强度和疲劳分析方面有更高的要求。文章在规范设计及校核的基础上,采用三维结构有限元数值分析法,对半潜式生产平台关键结构优化设计和可靠性分析进行研究,以求平台关键结构区域应力状态更合理优化;基于蒙特卡洛法,针对海洋工程环境条件的复杂性和不确定性,引入载荷随机概率变化设定,进一步对关键结构进行可靠性分析及优化,以关注结构强度的可靠性。     

船用拉杆油缸设计

船用拉杆油缸的设计过程中,关键的技术是结构的稳定性和密封的可靠性。采用ANSY有限元分析软件设计了拉杆油缸的缸筒、活塞杆、端盖和活塞杆的密封结构,分析计算的强度和刚度、密封件的耐压载荷都满足实际使用要求,通过对油缸的静态性能试验和耐久性试验,验证了油缸设计过程的完整性。该设计技术流程可供同类油缸设计参照。     

一种新型液压联锁系统内泄漏潜在通路可靠性分析及仿真研究

对一种新型液压联锁系统进行了功能动作和联锁机理分析,以阀和液压缸的内泄漏潜在通路对联锁可靠性的影响为研究目的,针对电液换向阀的内泄漏、制动器液压缸的压差锁、液动换向阀的旁通孔对联锁可靠性的影响,采用理论推导和建模仿真的分析方法,找出了电液换向阀零位遮盖量、压差缸弹簧、旁通孔直径等联锁可靠性的影响因素及其关系式,得出并验证了该液压联锁系统可靠的结论。     

连续卸船机臂架俯仰液压油缸密封选择及机构设计

以某码头连续卸船机项目为例,根据不同工况下油缸的负载,分析了连续卸船机臂架俯仰大吨位、长行程、速度快的工况特征,确定了此工况条件下油缸密封形式,并通过油缸压杆稳定性计算校核,验证了该油缸密封选择及机构设计的合理性。     

基于组态软件WinCC的深海绞车SCADA系统设计

在深海绞车收放缆绳过程中,缆绳张力受实时海况影响变化范围大,增加了电动绞车收放过程的危险系数。文章设计了深海绞车实时监控系统方案,方案采用Wincc作为监控核心,通过Profinet协议与PLC控制器通信,实时采集电动绞车的运行状态数据及报警信息,并与SQL数据库通信,把采集数据存储于数据库中。该方案既可以实时监控深海绞车的运行状态及报警信息,也可以通过访问数据库,查看深海绞车任一时段收放过程的数据,通过对数据的分析,为深海绞车的报警故障处理及控制方案的优化提供数据支撑。根据实际使用结果表明深海绞车SCADA系统设计合理、运行可靠,满足有关技术指标和使用要求。     

行星滚柱丝杠90kN电动缸强度分析及结构优化

本文以行星滚柱丝杠90kN电动缸为研究对象，首先进行传力链分析，得出关键受力部件，然后通过有限元方法，对经典公式校核过的关键部件进行复验，另外对于经典公式无法校核计算的受力部件进行强度校核。在完成关键部件仿真分析的基础上，针对薄弱点提出了结构优化方案，并对该方案进行了仿真验证。     

SZQ系列活塞式汽车制动气室

该产品采用了小锥度缸筒,使活塞在缸筒中运动时,保持推力恒定.同时,活塞与推杆之间采用球头连接,使活塞在筒内做往复运动时,推杆可在一定范围内有自由摆动的余地.     

船舶尾轴机械密封镶嵌式动环过盈配合分析

针对过盈量选择不合适可能导致密封失效的问题,分别采用理论分析和有限元仿真的方法对船舶尾轴镶嵌式动环的过盈配合进行计算,并将两者进行比较.结果表明:由于有限元法能考虑动环与环座因接触引起的边缘应力集中,使用该方法对过盈配合进行设计和校核更符合实际工况、更合理.     

新型尾轴密封弹簧组冲击响应分析

利用Ansys软件对轴密封弹簧组进行了冲击载荷响应分析研究.根据前联邦德国国防军舰建造规范BV043/85,采用2个正、反半正弦波输入冲击加速度,进而模拟轴密封装置冲击载荷作用的时间历程.通过比较不同冲击环境下动、静环端面接触压强与比压随时间的变化情况,分析冲击作用对该轴密封弹簧组端面密封性能的影响.数值模拟的结果验证了轴密封装置在冲击环境下的可靠性.     

搭载于ROV的深海半自动沉积物保压取样器设计

随着ROV（ Remotely Operated Vehicles）在大洋科考活动中应用越来越成熟,为了运用ROV取得更丰富的样品,需要针对ROV的特点研发专用的取样工具。考虑ROV搭载的可行性和深海沉积物样本的采集及保存需要保持取样原点压力的需求,设计一套ROV可以搭载使用的深海半自动沉积物保压取样器,研究其深海半自动密封、体积置换及压力损失补偿技术3项基本技术,并对以上技术进行计算分析和实验验证,结果表明该技术方案具有较好的原位保压能力。     

搭载于ROV的深海半自动沉积物保压取样器设计

随着ROV(Remotely Operated Vehicles)在大洋科考活动中应用越来越成熟,为了运用ROV取得更丰富的样品,需要针对ROV的特点研发专用的取样工具。考虑ROV搭载的可行性和深海沉积物样本的采集及保存需要保持取样原点压力的需求,设计一套ROV可以搭载使用的深海半自动沉积物保压取样器,研究其深海半自动密封、体积置换及压力损失补偿技术3项基本技术,并对以上技术进行计算分析和实验验证,结果表明该技术方案具有较好的原位保压能力。     

高速重载液压运动平台设计及驱动特性分析

为满足大型船舶设备实船工况的仿真需要,开展大作业空间、高速、重载的超大型6自由度运动平台的研发工作.为解决高速、大作业范围所导致的液压缸缸速过高问题,设计合页比例放大机构.利用浮球自重平衡机构,降低液压缸的驱动力需求,在ADAMS中建立平台虚拟样机模型,验证自重平衡机构的有效性.对3类液压缸驱动特性进行分析,选用单出杆差速缸驱动平台运动.仿真计算结果表明:配备了自重平衡机构及采用差速缸驱动方式后平台液压系统消耗的平均功率得到了显著降低.     

行星滚柱丝杠90kN电动缸整机模态与轴向静刚度分析

以行星滚柱丝杠90kN电动缸为研究对象,采用有限元方法对电动缸整机结构进行模态分析,得出电动缸前16阶固有频率、主要的振动部位(形式)及其与激励源之间的共振避开率,为后续振动分析和结构减振优化奠定基础。通过仿真90 kN拉、压轴向载荷下电动缸的轴向变形情况,得出其静刚度特性,为后续变载荷下的精确位置控制提供参考。     

电动舵机核心部套件结构仿真

在规定条件下,采用有限元法对电动分析舵机核心部套件进行强度分析,进而得到对应应力值。当电动缸按规定作业时,采用三维仿真软件分析舵柄的输出特点,得到相应的舵柄输出特性曲线。结果表明:当正常工作时,电动舵机核心部套件强度可靠;在规定设计参数下,舵机的输出性能良好。     

行星滚柱丝杠电动缸研究及应用现状

行星滚柱丝杠电动缸作为一种新型机电一体化产品，具备“大推力、高精度、高频响、高效率、长寿命”等优点，广泛应用于高端装备制造业及国防工业领域。本文针对行星滚柱丝杠电动缸的传动原理及性能特点进行了分析，从国外和国内两方面对行星滚柱丝杠电动缸的研究应用现状进行了介绍，并对行星滚柱丝杠电动缸的发展趋势进行了总结，最后结合我国企业现状提出了一些发展建议。     

自升式平台升降装置设计与强度分析

针对自升式平台升降装置长期依赖进口的现状,自主设计研发了400英尺及以上作业水深的自升式平台电动齿轮齿条传动升降装置,并对其关键部件爬升齿轮进行了重点设计及强度分析。通过DNV及相关规范与有限元结果对比的方法对升降装置关键部位在风暴自存工况下进行强度校核,分析其结构强度性。根据方案设计生产升降装置样机,并对试验样机并进行了载荷试验、疲劳试验,试验结果表明,该装置符合设计和使用要求,为自升式平台升降装置设计提供指导与参考。