车削不锈钢零件的工艺分析与加工方法

不锈钢自身材质的属性给切削作业加工带来较大的难度,特别是高精密、低粗糙度不锈钢制品的精加工技术一直没有很好地解决。本文就影响不锈钢切削作业的因素进行了分析,对不锈钢切削作业的加工方法及发展趋势展开了实证分析,以期为我国切削加工技术的不断改进提供参考。     

基于UG的混流式水轮机转轮叶片实

对混流式水轮机转轮叶片进行了实体建模方法的研究。基于UG NX 4.0强大的实体化曲面处理能力,从叶片木模图提供的数据出发,采用NURBS方法建立了叶片型面的空间样条曲线模型,由此来构建叶片空间型面。同时提出了混流式水轮机转轮叶片自由曲面延展的新解决办法,并在此基础上建立了完整的叶片实体模型。叶片表面光滑性检查结果验证了该实体建模方法的可行性;完整实体模型的建立为后续叶片的分析及数控加工奠定了基础。     

基于UG的混流式水轮机转轮叶片实体建模方法研究

对混流式水轮机转轮叶片进行了实体建模方法的研究.基于UG NX 4.0强大的实体化曲面处理能力,从叶片木模图提供的数据出发,采用NURBS方法建立了叶片型面的空间样条曲线模型,由此来构建叶片空间型面.同时提出了混流式水轮机转轮叶片自由曲面延展的新解决办法,并在此基础上建立了完整的叶片实体模型.叶片表面光滑性检查结果验证了该实体建模方法的可行性;完整实体模型的建立为后续叶片的分析及数控加工奠定了基础.     

水轮机转轮叶片裂纹的产生原因及对策

转轮是水轮机的关键零部件,其叶片的材料质量及设计与制造方式又决定了转轮的质量。转轮叶片频频出现裂纹,对水轮机安全生产产生了较大的影响,同时也会使水电厂造成很大的经济损失。因此,分析水轮机转轮叶片裂纹产生的原因,并对裂纹处理的常用方法进行论述是十分必要的。     

灌瓶机不锈钢托瓶支架加工工艺分析

针对ASY1/20塑料安瓿制瓶、灌装、封口一体机不锈钢托瓶支架零件机械加工工艺方案的确定方法、理论依据及对各加工工序所需的工装夹具设计进行了详细的阐述。同时,在机械加工中不锈钢材质零件属难加工材料,就如何确保零件的加工质量和提高加工效率,对切削用的刀具材料、参数选择及加工工艺进行探讨,并在实际生产中得到了应用,有效的提高产品质量和经济效益。     

几种难加工材料的可加工性分析及其刀具材料的选择

本文对一些难加工材料如 :不锈钢、高锰钢、高温合金、钛合金、高硅铝合金、镍基合金、环氧树脂、石材等的可切削加工性进行了分析 ,并提出了合适的切削加工刀具材料 ,对实际生产具有指导意义     

基于workbench的混流泵反向发电疲劳寿命分析

部分泵站可进行反向发电工况运行,可以为泵站创造一定的经济效益。此时水泵转轮处于非设计工况,运用双向流固耦合对此时转轮的应力及变形规律进行研究,得出转轮最大应力发生在叶片进水侧叶片与转轮连接处,约为5.8 MPa,并从轮毂向轮缘处逐渐递减;最大形变发生在转轮叶片的进水口边缘处,约为0.013 mm,从轮缘向轮毂中心递减。根据转轮的应力分布情况进行理论计算,最小安全系数为9.24。利用workbench平台中的专业疲劳分析模块,利用疲劳分析工具Fatigue tools估算转轮的疲劳寿命,得出转轮根部为疲劳安全系数最小的部位为9.088 2,与转轮最大应力分布位置相同。两者的安全系数值均在转轮的疲劳寿命在材料安全范围内,在反向发电运行时满足安全稳定的要求。     

干切削和刀具

在分析干切削加工特点的基础上，提出干切削加工对刀具的具体要求，讨论干切削加工中刀具选择原则。     

几种难加工材料的可加工性分析及其刀具材料的选择

本文对一些难加工材料如：不锈钢、高锰钢、高温合金、钛合金、高硅铝合金、镍基合金、环氧树脂、石材等的可切削加工性进行了分析，并提出了合适的切削加工刀具材料，对实际生产具有指导意义。     

混流式转轮叶片数对鱼类撞击死亡率的影响

鱼类在通过水轮机流道时会受到其内部高速旋转的转轮叶片撞击而出现伤亡。为了优化某电站混流式转轮的鱼类通过生存率,综合计算流体动力学分析方法与鱼类-叶片撞击的数学模型,研究了不同优化转轮方案下的鱼类撞击死亡率及机组能量性能,获得了混流式水轮机过流量及转轮叶片数对鱼类死亡率的影响规律。研究结果表明,在额定水头下,鱼类通过转轮的撞击死亡率与转轮的流量以及叶片数呈正相关关系;对于原始转轮,当流量增加到额定流量时,鱼类通过转轮的撞击死亡率达到了16.85%;而叶片数为13和11的两个优化转轮则使额定流量下的鱼类撞击死亡率比原始转轮分别降低了2.93和5.3个百分点。最后,通过分析两个优化转轮的鱼类生态性能与能量性能,选择采用13叶片的优化转轮作为最终方案。     

带分流叶片水泵水轮机小开度下非定常分析

为了研究带分流叶片水泵水轮机在小开度运行下各工况的内流特点及受力特点,以国内某带分流叶片水泵水轮机抽水蓄能电站的水力模型为分析对象,运用CFD数值模拟方法,采用SST k-ω计算模型,对其7.5°开度下的水轮机工况、制动工况和反水泵工况的内流特性进行了非定常数值模拟计算,分析了各工况下机组内部典型监测点的压力脉动特性及轴向力分布规律.结果表明:CFD数值计算能较好地模拟分析带分流叶片水泵水轮机的内流特性;在制动工况和反水泵工况下,转轮流道内出现明显的不稳定流动,二次流和涡结构充满整个转轮,进而引起水流拥堵,分流叶片可以使转轮的出水速度更加均匀;机组甩负荷运行进入制动工况后,转轮所受轴向力明显变大,并伴有负值出现,波动幅度也较大;分流叶片的存在可以预防转轮区出现负压,有助于降低涡结构的强度.     

水轮机导叶车削加工中偏心振动问题及措施

水轮机导叶是水轮发电机组中导水机构的关键零件,此零件常年在水中工作,转动轴颈及叶型表面容易锈蚀损坏,因此需定期拆卸修复,由于导叶的结构是两端圆柱形、中间为扁平形梭形导水叶片,属于典型的偏心类异形件,此类零件车削加工时易产生振动,使轴颈表面及叶片两端面形成抖纹,叶片两端轴外圆的同轴度不易保证。本文通过对此零件偏心结构的分析,对工艺基准选择及切削时平衡处理作了相应探讨,对车削刀具选用进行了针对性探究,从而解决了此类零件加工中偏心振动问题,提高了加工效率,保证了加工的精度及外观要求。     

混流式水轮机叶片设计与木模图的数值实现

针对传统的混流式水轮机转轮叶片设计方法（如保角变换法）设计周期较长，且不易实现叶片模型制作的状况，通过给定速度矩方程对叶型骨线方程进行逐点积分，并由包角的误差分析对速度矩方程的系数进行修正，实现叶片正面型线的设计，在叶片正面计算流面上使用导出的最大流面厚度公式直接进行叶型加厚，得到水轮机叶片的背面叶型．文中同时给出了各部分的数学分析数值计算表达式，并用CAD系统进行叶片木模图的绘形．从得到的木模图可以看出，用该方法设计更为优化，能较好地体现设计要求，并符合实际转轮叶片的形状，确保了计算和造型的准确性，可用来进一步实现水轮机的整体水力性能分析．由于模型是数值生成，故结合相应的机械加工程序，可实现叶片木模的数控加工．     

卧轴双转轮混流式水轮机的优化设计

采用CFD计算分析了国外某电站的卧轴双转轮混流式水轮机组效率较低、空化性能较差的原因：主要是流道复杂,水流不畅,导致水力损失较大.由于不允许对流道进行调整,因而只能对转轮部分进行优化研究.转轮优化从3个方面进行：采用不同的叶片翼型、调整转轮上冠线的曲度和左右转轮叶片位置.基于N-S方程和Spalart-Allmaras湍流模型,采用SIMPLIC算法,对优化后水轮机的全流道进行了三维定常湍流计算,获得了各过流部件的流动细节,预估了水轮机的性能.计算结果表明：采用Ⅲ型叶片转轮、B形上冠线,并且当左右2个转轮叶片位置不同这一方案时,水轮机过流量增大到28.55 m3/s,左转轮效率达92.24%,右转轮效率达91.78%.同时分析了计算转轮上的绝对压力值,得到了分别采用Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型叶片转轮的空化情况,结果表明：Ⅲ型叶片转轮的空化性能最好.     

水轮机转轮强化新工艺研制成功

全国水力机械遭受空蚀磨损的水电站多达38％，研究开发能够承受空蚀和泥沙磨损的措施是国家重点攻关科研项目。哈尔滨电机有限责任公司、哈尔滨大电机研究所经过多年的试验研究，最近开发成功一种水轮机转轮强化新工艺，能够显著提高马氏作不锈钢的耐磨蚀性能延长大修周期，减少大修次数，保证转轮叶片的安全可靠运行。研究期间曾对常用叶片材料的耐空蚀磨损性能进行系统的对比试验，采用了先进仪器对空化空蚀磨损的宏观和微观两方面进行细致分析，确定了用空蚀磨损材料应具备的组织和性能。通过大量热处理和常规性能试验，掌握了不锈钢材料…     

混流式水轮机转轮叶片三维造型的研究

传统的水轮机转轮设计包括流体动力学设计和几何设计,在几何设计中采用二维木模图来表示叶片,无法满足数字化设计与制造的要求.为了解决这一不足之处,介绍了利用CAD和Gambit进行叶片三维造型的方法.在叶片的三维造型完成后,可以实现转轮的三维造型,为转轮内流动CFD分析、性能预测和CAM提供基础.     

大型导叶式混流泵叶片的数控加工工艺

根据大型导叶式混流泵叶片的结构特点，应用数控加工技术，确定了三轴和五轴混合加工的工艺方案，讨论了UG软件在进行叶片五轴加工时自动编程、计算机切削仿真及后置处理等的关键技术应用，解决了加工过程中的碰撞问题，实现了国产数控加工设备与国际先进软件的成功对接，提高了加工效率，降低了生产成本．提高了我国大型导叶式混流泵产品的国际竞争力，也提高了产品制造企业的经济效益．     

大型轴流泵反向发电压力脉动及流固耦合

为研究南水北调东线某泵站机组反向发电的稳定性,对流道进行了全数值模拟,以研究反向发电工况的压力脉动及应力分布规律.在导叶进口、转轮进口和出口3个截面设置监测点.计算结果表明,轴流泵在反向发电工况下,转轮进口及出口处监测点的压力脉动时域图呈现周期性变化规律.压力脉动频率受转轮转频影响,集中在低频.转轮进口处中部及边缘处水流压力脉动明显,最大压力脉动发生在转轮出口处的中部水流,压力脉动幅值是转轮出口边缘处的近3倍,是转轮进口处中间及边缘的近2倍.叶轮出口处,压力脉动从轮毂到轮缘逐渐增大.研究结果表明,叶片总形变主要分布在叶片进水侧,其形变沿轮毂到轮缘方向逐渐增大;应力主要集中在叶片压力面与吸力面的根部,最大等效应力出现在叶片吸力面的叶轮根处.最大等效应力值在叶片材料安全范围内,对转轮运转机组寿命及破坏不构成影响.     

混流式水轮机叶片进出水边外延方法

在混流式水轮机叶片改型中，为了改变转轮的单位转速、单位流量及出口环量，经常需要延长叶片进出水边。根据延长叶片进出水边的基本原理和混流式水轮机的特点，研究出了一种实用的外延方法，该方法对圆头叶片外延同样实用。同时，对改型后的误差进行了分析。岩滩电站的改型试验取得了预期的效果。     

基于人工神经网络模型的混流式水轮机转轮多目标优化

【目的】探究一种同时提升混流式水轮机运行效率、空化性能及运行稳定性的优化方法,为混流式水轮机转轮的多目标优化提供技术途径。【方法】以转轮叶片进出口安放角、安装角为优化变量,通过对叶片几何参数随机离散抽样获取样本数据库,基于CFD数值计算获取各样本的性能参数,进而建立同时考虑混流式水轮机转轮效率、出口旋流数以及空化系数的多目标函数;基于人工神经网络建立优化变量与多目标函数的映射关系,最后采用遗传算法对转轮叶片的18个几何参数进行全局寻优,并对优化前后的转轮叶片性能进行对比分析。【结果】在导叶开度为112°且运行水头分别为160、175、180 m的3个工况下,优化后的转轮效率相较优化前分别提高了0.22%、0.56%、0.60%;叶片压力分布情况得到有效改善;转轮无叶区与尾水管锥管段处压力脉动幅值显著降低。【结论】叶片进口安放角的优化程度越大,混流式水轮机综合性能的提升幅度越大。