航天伺服系统配套使用的高压安全阀,要求其体积小、压力高、流量大、响应快。直动式球面密封高压安全阀为其中一种重要的结构形式,虽然其结构简单,但密封失效问题严重影响产品性能以及调试效率和合格率,造成交付进度延误甚至造成巨大经济损失。采用理论计算、仿真分析以及试验研究方法对直动式球面密封高压安全阀的密封失效机制进行了研究并提出了改进措施,通过试验验证了改进密封结构的有效性。

自锁阀受到压力和流量方面的限制,难以满足高压大流量液压与气动系统的应用要求。因此,提出一种结构紧凑、可靠性高、使用简单的高压大流量先导式自锁阀。采用高压自锁阀作为先导级,利用压差驱动主阀;采用内部溢流结构使阀门无流体外溢,从而使阀门更加清洁和节能。对该自锁阀结构原理进行论述,并对其关键电磁部分及流场进行仿真分析,证明了方案的有效性。

磁钢相对脆弱,保证磁钢结构强度在安全范围内是高速电机设计的一个要点。依靠护套和磁钢过盈配合产生的压力能确保高速电机磁钢不碎裂。为确保电机安全运行,必须根据转子转速、外径等参数对护套厚度和过盈量进行计算和校核。对3种常见磁钢结构进行比较,选择使用实心圆柱结构;通过计算和分析得出如何选择护套的材料、厚度、过盈量;考虑离心力、过盈配合,分析并设计某70 000 r/min永磁同步电机的转子。研究结果为设计高速永磁电机的磁钢和护套提供参考。