在铁钻工上配置丝扣油喷油器,可在铁钻工上扣之前对管柱接头螺纹喷涂丝扣油,以替代传统由人工操作方式进行涂抹丝扣油。针对使用工况,设计了采用油气联合控制的丝扣油喷油器结构,为了分析影响丝扣油喷涂效果的喷嘴结构、工况等相关因素,建立了基于离散相的喷嘴三维流体有限元仿真模型,并进行了喷涂效果仿真分析。分析结果表明,喷嘴的进油口孔径为2 mm,油口长度11.5 mm,进气孔径1.6 mm,进气孔倾斜度10°,均匀设置6个进气口时,喷涂效果最好,为喷嘴的优选结构参数;基于以上结构参数所研制的丝扣油喷油器现场使用效果良好,满足作业现场对丝扣油喷油器结构可靠、体积小、质量轻,喷涂均匀的要求。

缓冲器作为一种吸能元件广泛应用于轨道交通、航空航天以及船舶等行业,基于涡流原理研制出一种耐高速冲击电涡流缓冲器,并应用MAXWELL软件对影响电涡流缓冲器阻尼力的各参数进行仿真计算,通过冲击试验研究缓冲器动态性能及影响电涡流缓冲器阻尼力的关键因素,验证仿真计算结果的准确性,最终研制出一种新型的耐高速冲击电涡流缓冲器,并为后续缓冲器的结构设计提供理论和试验依据。

液压缸采用间隙密封方式相对于密封圈密封方式具有明显的优点,活塞摩擦磨损减小,响应速度快等。在恒间隙密封液压缸的基础上,提出一种变间隙密封液压缸,应用悬臂梁理论和弹性力学叠加原理,将活塞唇边变形量分为径向载荷作用下的变形量与轴向载荷作用下的变形量总和。使用有限元分析软件仿真分析3个唇边长度不同的活塞在不同压力下的径向变形量,同时搭建变间隙密封液压缸内泄漏量测试平台,测试了采用3种活塞的液压缸在不同压力下的内泄漏量。结果表明,当活塞唇边长度小于10 mm时,活塞唇边的径向变形量沿轴向递减;当活塞唇边长度大于15 mm时,活塞唇边径向变形量先增大后减小,且最大径向变形位于唇边中部。在相同油压下,随着活塞唇边长度增长,内泄漏量减小,密封性能越好。

目前国内商用车气动密封产品材料基本为FKM,其产品耐低温性能较差,在冬季会出现车辆启动时低温漏气的故障,但在热车后故障即可排除。针对此问题,对商用车变速箱产品的工况、国内外公司的气动密封圈材料做了相关陈述,说明了目前产品的来源、现状及优化方案,通过对FKM、HNBR等材料做了相关物理性能测试、台架试验,对气动密封产品的材料选择做了相关推荐,为后续产品设计提供了指导。

针对气动系统中气源压力不易改变的情况,运用减压阀设计出一种能满足不同冲击强度要求的可控气缸冲击回路。以气体热力学和牛顿运动定律等基本物理学定律为基础,建立了可控气缸冲击回路中主要元件减压阀和冲击气缸的数学模型。同时建立了基于AMESim软件的气缸冲击回路模型,对减压阀及气缸在冲击过程中的运动特性进行模拟分析。结果表明:在气源压力不变的情况下,运用减压阀的可控气缸冲击回路中气缸的冲击强度具有较好的可控制性,在进口压力相同的情况下,通过减压阀的供气的气缸冲击特性更加稳定。

针对某双缸起竖液压系统同步性超差问题进行了故障树分析,提出利用液压原理图故障诊断方法进行快速排故的策略,并通过试验方式验证了排故策略的准确性,归纳了液压系统排故维护的方法技巧,提升了保障人员对液压系统的排故能力。

针对液压泵新产品NVH测试中出现的异常高频压力脉动成分,通过液压泵压力脉动理论和被测泵试验台仿真模型分析问题成因。利用AMESim的批处理分析工具,分析测压口细长管道参数的影响,对试验测试方案进行优化,发现高频脉动成分比泵口基础频谱成分高3至4阶次。新方案排除了测压管道干扰,测试结果更符合理论模型,分析的测压管道参数影响也可对改善后续产品NVH特性提供帮助。

对主泵一号密封在额定工况下高泄漏率限值运行的可靠性进行了研究,采用仿真模拟和台架试验两种方法,仿真计算出在误差范围内预期泄漏率对应的一号密封静环工作面角度,调整一号密封静环工作面角度后,在密封试验平台上进行性能试验,真实模拟密封的正常运行环境,使一号密封泄漏率达到高限制区域,最终稳定运行一段时间后,完成一号密封的高泄漏率限值运行试验。

飞机液压导管出现裂纹,带来漏油风险,影响飞机飞行安全。对导管的损伤痕迹、断口形貌、光谱、金相组织等开展分析,发现导管的疲劳开裂与承受较大应力有关,表面磨损促进了疲劳裂纹的萌生。利用有限元方法开展安装应力、动强度和振动模态的数值计算,在发动机特定转速下振动量值和导管应力突增,表现出共振特性,诱发导管与平管嘴相磨形成疲劳源,造成导管疲劳破坏。提出了增加固定管夹的改进措施,实验验证导管应力水平明显下降,保证了飞机的使用安全。

通过构建流固耦合分析数值模型及台架真实试验模拟试验,验证了2号密封的开启压力及动静态工况的全压承受能力,得出了2号密封开启压力为41 bar左右及无论在静态全压或动态全压工况均可保证泄漏量低于2700 L/h的设计要求值的结论。探索了2号密封在动静态工况下承受一回路全压时泄漏量的变化规律,对制定2号密封极限工况下的干预标准及措施具有重大意义。