分析某船用柴油机气缸盖内部穴蚀导致的漏水的问题,得出气缸盖穴蚀的原因为死水区的存在不利于散热并加剧气泡的产生导致穴蚀。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件对气缸盖内部冷却水流道进行流体动力学仿真,根据仿真结果对柴油机的气缸盖内部流道改进,设计改进型的水封套管,消除死水区并改善气缸盖内冷却水的流动状态,解决气缸盖内部穴蚀的问题。

为解决发动机气缸盖零部件温度梯度过大,热负荷产生的热应力和机械应力叠加导致气缸盖热疲劳失效的问题,通过实测灰铸铁气缸盖鼻梁区温度场分布,追踪气缸盖升温响应及其随冷却液、进气温度等不同影响因素的变化规律,为评估气缸盖热负荷水平和安全性及气缸盖设计与仿真计算提供参考。

以某柴油机气缸盖为研究对象,通过对50余个气缸盖进行不同边界条件进行热疲劳试验,获取不同边界条件下的气缸盖疲劳寿命。对试验结果进行数据分析得到修正的气缸盖热疲劳寿命,并预测其他边界的热疲劳寿命。对气缸盖台架的耐久试验进行分析预测,结果表明:气缸盖度低于360℃,预测热疲劳循寿命为在20000次循环以上,预测负载循环耐久试验可达10000h以上,满足气缸盖使用要求。

为解决发动机气缸盖气门阀座底孔深度检测困难问题,对气门阀座底孔的技术要求进行详细分析,设计阀座深度测量方案及专用工具。测量工具由测量块、探针、螺钉、紧固套、千分表和标准块组成,以标准块U型槽的深度为基准,根据千分表指针的摆动距离计算阀座底孔深度。测量工具的测量系统分析(measurement system analysis,MSA)验证结果表明,量具的重复性和再现性符合要求,适用于阀座底孔深度的测量。该量具能快速准确地测量阀座底孔深度,结构简单紧凑,使用方便,满足生产线的检测效率和精度要求。

为解决发动机气缸体缸孔止口倒角人工目测法测量精度低、难以满足生产需要的问题,基于缸孔止口倒角测量原理,设计缸孔止口倒角专用测量工具,进行样本测量,并用Minitab软件分析专用测量工具测得的样本数据的重复性波动、再现性波动、测量系统波动、部件间波动、合计波动。结果表明:该量具可实现缸孔止口倒角的便捷测量,相比传统的目测法,大大提高了产品检测精度和满足生产要求;系统波动评价因数16.92%,公差评价因数29.95%,均在10%~30%的有效评价范围内,验证测量工具及测量方法有效。

为减小轴向液压柱塞泵的流量脉动,利用仿真软件AMESim对柱塞泵进行建模和仿真分析,得到不同转速、阻尼孔直径、柱塞数目、斜盘倾角等条件下的流量脉动曲线。结果表明,柱塞数小于10时,偶数个柱塞的柱塞泵的流量脉动比奇数个柱塞大,且流量脉动随柱塞数的增加有所减小;在一定流速范围内,流量脉动随转速的增加而减小;转速不变时,流量脉动幅度随阻尼孔直径的增大而变大;柱塞泵的流量脉动随斜盘倾角的增大而增大。

搭建气门升程测试平台,测量全可变液压气门系统(fully hydraulic variable valve system,FHVVS)的气门运动规律,分析发动机转速、传感器动态响应特性以及数据处理方法对气门升程测量精度的影响。结果表明:凸轮轴瞬时转速波动随驱动电机转速的降低而增大,通过角标信号对采集的气门升程进行数据处理,可以减少由于瞬时转速波动导致的气门升程测量误差;传感器动态响应特性不足造成气门升程相位迟滞;气门加速度波动频率与液压压力波动频率应一致,通过选取合适的滤波截止频率准确计算气门加速度;经五点三次平滑法处理后的气门升程更接近实际结果。

基于AMESim-Simulink/Stateflow联合仿真平台,对混联式液压混合动力车辆的传动系统与车辆控制器进行建模。根据车辆的预期行驶状况、蓄能器的压力情况与需求扭矩的变化,实时切换车辆不同的液压混合动力工作模式,采用CYC_1015车辆循环工况对其进行模拟分析。仿真结果表明,采用混联式液压混合动力驱动系统可明显提高车辆的燃油经济性,同时满足车辆的制动效果和动力性能。

为提高气缸盖碗型塞压装效率和压装质量,研究机器人代替传统专机压装碗型塞工艺。采用计算机虚拟仿真技术,设计机器人压装碗型塞所需夹具、夹具支撑装置等必需设备;根据生产线现场实际情况设计机器人压装碗型塞工艺总体布局。分析机器人压装碗型塞详细流程,进行离线编程,实现机器人压装碗型塞系统仿真运行。仿真及实际应用结果表明:仿真压装过程中未出现设备干涉点,设备安装满足实际场地要求,生产节拍为36 s/件,满足生产要求。

泄漏是军港维修工程车液压系统存在的比较常见的故障现象。本文通过工作实践和教学实践分析总结了故障产生的原因及主要防治对策。