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气动单向阀开启过程流场特性分析
1
作者
李延民
杨创
张瑞
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第2期153-157,163,共6页
基于质量守恒方程和三维时均N-S方程,并利用动网格技术,对气动单向阀的开启过程进行了三维动态仿真。在ANSYS/Fluent 19.0中采用四面体非结构网格、标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,并导入控制阀芯运动的UDF,真实地模拟单向阀开启的动态过...
基于质量守恒方程和三维时均N-S方程,并利用动网格技术,对气动单向阀的开启过程进行了三维动态仿真。在ANSYS/Fluent 19.0中采用四面体非结构网格、标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,并导入控制阀芯运动的UDF,真实地模拟单向阀开启的动态过程,得到内流场中流体速度、压力、湍流动能和湍流动能耗散率等变量的变化情况。由计算结果发现,在单向阀开启过程中,小开度时,在阀口处的流速比较大,随着开度的增大,阀芯背侧的流场越来越复杂,弹簧座前后出现了比较强的漩涡。据此对单向阀的结构进行改进,减少流体通过阀时的能量损失。
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关键词
单向阀
动网格技术
UDF
CFD
内流场
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职称材料
高温气冷堆氦气截止阀在线研磨维修方法研究
被引量:
1
2
作者
董岱林
吴肖
+2 位作者
武怡明
冯伟
胡宇宙
《机械制造与自动化》
2025年第3期19-22,56,共5页
高温气冷堆氦气截止阀用于通断反应堆回路中的氦气,其密封性能对反应堆的安全运行至关重要。针对氦气截止阀在使用过程中密封性能下降且无法从系统回路中拆卸这一问题,设计一种在线研磨维修设备及截止阀模拟体和试验台架,通过试验验证...
高温气冷堆氦气截止阀用于通断反应堆回路中的氦气,其密封性能对反应堆的安全运行至关重要。针对氦气截止阀在使用过程中密封性能下降且无法从系统回路中拆卸这一问题,设计一种在线研磨维修设备及截止阀模拟体和试验台架,通过试验验证了氦气截止阀在线维修的可行性和良好效果。
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关键词
核电
高温气冷堆
截止阀
在线研磨
维修方法
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职称材料
带助爆环锥的微型反拱爆破片快速加压失效机理与影响因素研究
3
作者
梁浩
余耀文
+1 位作者
陈长海
蒲炜强
《压力容器》
北大核心
2025年第3期20-28,共9页
为探究带助爆环锥反拱爆破片在快速加压工况下的失效机理及爆破压力影响因素,结合爆破试验,对爆破片的爆破过程进行了数值模拟,探讨了爆破片结构参数对爆破压力的影响规律。研究结果表明,反拱带锥型爆破片的爆破可分为稳定压缩、根部塌...
为探究带助爆环锥反拱爆破片在快速加压工况下的失效机理及爆破压力影响因素,结合爆破试验,对爆破片的爆破过程进行了数值模拟,探讨了爆破片结构参数对爆破压力的影响规律。研究结果表明,反拱带锥型爆破片的爆破可分为稳定压缩、根部塌陷、高速翻转-刺破和高速翻转-断裂4个阶段。其中,爆破片的根部塌陷主要由压缩膜力引起;在根部塌陷之后,爆破片丧失了稳定性,并开始高速翻转;爆破片与助爆环锥接触后,接触区域的膜力和剪力迅速增大,超过屈服极限,此时,爆破片的断裂失效模式为拉伸-剪切混合失效。爆破片的爆破压力受爆破片拱高、厚度及直径影响较大,受助爆锥结构参数的影响很小。爆破片的爆破压力随拱高和直径的增大而减小,随厚度的增加而明显增大。研究结果可为反拱爆破片结构优化设计及其工程应用提供理论依据。
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关键词
反拱爆破片
爆破压力
失效机理
助爆环锥
结构参数
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职称材料
晶圆键合用气液增压设备控制系统设计与试验
被引量:
1
4
作者
安高成
张建宇
+3 位作者
刘宝玉
陈东良
肖让
郭嘉琪
《机床与液压》
北大核心
2025年第8期85-92,共8页
在芯片制造过程中,晶圆键合技术需将晶圆高精度粘合,其连接质量依赖于稳定且精确的压力控制。为了保证压力稳定且绿色环保,一般采用气液增压设备来实现这一过程。然而,气体刚度较低且密封件摩擦力不稳定,会干扰输出力的稳定性。针对晶...
在芯片制造过程中,晶圆键合技术需将晶圆高精度粘合,其连接质量依赖于稳定且精确的压力控制。为了保证压力稳定且绿色环保,一般采用气液增压设备来实现这一过程。然而,气体刚度较低且密封件摩擦力不稳定,会干扰输出力的稳定性。针对晶圆键合所需的宽范围和高精度输出力,研制一款全新的气液增压设备。为了实现高输出力控制精度,搭建气液增压设备的数学模型,得到控制系统的近似传递函数;设计系统自适应模糊PID控制算法,并通过MATLAB/Simulink仿真对比所提算法和传统PID算法的控制效果,通过样机试验对仿真结果及控制算法优化结果进行验证。结果表明:所设计的自适应模糊PID控制器可以有效提高气液增压设备的控制精度,额定工况下其控制误差小于5‰,且具有较好的抗干扰能力。
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关键词
气液增压设备
输出力精度
自适应模糊PID控制
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职称材料
比例方向阀控气动执行器自适应鲁棒运动伺服控制
5
作者
钱鹏飞
樊小峰
+3 位作者
冯志远
刘磊
浦晨玮
何迪
《江苏大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期542-547,594,共7页
为实现气动执行器的高精度运动轨迹跟踪控制,将一个比例方向阀控气缸系统作为研究对象,从控制策略角度设计了一种具有参数在线自适应的鲁棒控制器.首先,建立了系统的比例方向阀流量模型、气缸运动学模型、气缸摩擦力模型和气缸热力学模...
为实现气动执行器的高精度运动轨迹跟踪控制,将一个比例方向阀控气缸系统作为研究对象,从控制策略角度设计了一种具有参数在线自适应的鲁棒控制器.首先,建立了系统的比例方向阀流量模型、气缸运动学模型、气缸摩擦力模型和气缸热力学模型;其次,基于反步法设计鲁棒控制器来抑制系统的参数估计误差、不确定非线性以及外界干扰的影响,并为控制器设计了在线参数自适应率以实时有效地估计系统模型中的参数不确定项;最后,通过MATLAB/Simulink中的XPC-Target模块搭建了气动运动轨迹自适应鲁棒跟踪控制的实时控制系统.试验结果表明,所设计的控制器能够实现良好的轨迹跟踪控制性能,跟踪0.4 Hz正弦轨迹时的最大跟踪误差为0.80 mm,约为幅值的2.67%.
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关键词
比例方向阀
气缸
反步法
自适应鲁棒控制
运动轨迹跟踪
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职称材料
新型双气腔复合结构气动软体执行器设计与性能测试
6
作者
许建明
张宏杰
+1 位作者
侯妍妍
孙亮
《机床与液压》
北大核心
2025年第4期114-120,共7页
为了提升双气腔复合结构气动软体执行器的抓取力输出性能和抓取稳定性,综合有限元分析和正交试验法,分析了快速、慢速气动网络结构弯曲变形、力输出能力的影响因素与相关规律,提出一种新型的双气腔复合结构气动软体执行器。该新型气动...
为了提升双气腔复合结构气动软体执行器的抓取力输出性能和抓取稳定性,综合有限元分析和正交试验法,分析了快速、慢速气动网络结构弯曲变形、力输出能力的影响因素与相关规律,提出一种新型的双气腔复合结构气动软体执行器。该新型气动软体执行器根部采用慢速气动网络,以增强执行器的结构刚度;执行器前部采用变高度快速气动网络,以充分利用该结构的变形能力。基础特性测试结果表明:新型双气腔气动软体执行器与改进前的执行器具有相似的变形能力,其最大末端输出力可达2.51 N,相较于改进前的执行器(2.04 N)提高了23.0%。抓取性能测试结果表明:当采用三指抓取模式时,新型执行器在包络抓取中能够保证执行器与目标物体之间的有效接触面积,能够稳定抓取质量为1 kg的砝码,是改进前最大抓取质量的2.5倍,展现出良好的应用前景。
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关键词
气动软体执行器
双气腔复合结构
气动网络结构
基础特性
抓取性能
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职称材料
基于STM32的高速开关阀数字控制器设计
7
作者
张惊蛰
赵久瑶
+2 位作者
魏列江
师成成
苟想想
《机床与液压》
北大核心
2025年第18期90-96,共7页
针对高速开关阀大功率、高频响的应用需求,基于STM32单片机设计一款高频响可编程数字控制器,通过CAN总线与主控制器进行数据交互。详细介绍数字控制器中的关键电路高速开关阀驱动电路和LVDT调制解调电路的设计过程。同时介绍控制器软件...
针对高速开关阀大功率、高频响的应用需求,基于STM32单片机设计一款高频响可编程数字控制器,通过CAN总线与主控制器进行数据交互。详细介绍数字控制器中的关键电路高速开关阀驱动电路和LVDT调制解调电路的设计过程。同时介绍控制器软件设计,形成电流和位置双闭环控制,提高高速开关阀主阀芯的位移控制精度和动态响应能力。为了验证控制器的性能,搭建实验平台,对高速开关阀数字控制器进行测试。结果表明:在PWM频率100 Hz、占空比50%、信号幅值24 V的条件下,电流阶跃响应的上升时间约为1.93 ms,下降时间约为1.09 ms,驱动电路的特性良好,满足应用需求;设计的LVDT调制解调电路可实现LVDT传感器位移信号的测量,误差在2%内,线性度良好。该控制器集通信、采集和驱动为一体,并具有较小的尺寸结构,为电液阀数字控制器的设计提供了参考。
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关键词
高速开关阀
数字控制器
大功率PWM驱动器
双闭环控制
高频响
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职称材料
单驱动无缆式气动苹果采摘手设计与试验
8
作者
赵云伟
赵文伟
+2 位作者
刘政
卫恒
刘晓敏
《农业机械学报》
北大核心
2025年第4期264-274,共11页
为实现苹果自动化采摘,设计了一种结构简单、便携安装在自动化采摘设备上的单驱动无缆式气动苹果采摘手,该采摘手采用微泵直驱,3根弧形爪指呈中心对称分布由单个线性气动柔性驱动器驱动。手爪保持常闭状态,作业时充压张开,泄压被动收拢...
为实现苹果自动化采摘,设计了一种结构简单、便携安装在自动化采摘设备上的单驱动无缆式气动苹果采摘手,该采摘手采用微泵直驱,3根弧形爪指呈中心对称分布由单个线性气动柔性驱动器驱动。手爪保持常闭状态,作业时充压张开,泄压被动收拢抓取苹果。根据吉林地区苹果特征参数,确定了采摘手关键部件设计及其尺寸参数,设计集成无缆式采摘系统。基于驱动器变形和力学特性,建立了手爪运动学和抓持力模型,并进行了采摘手性能测试,获得了其充泄压下开合角度变化和力学特性,结果表明采摘手开合动作迅速,抓持力和开合角度满足目标苹果采摘需求。利用臂式移动机器人,开展了试验环境下苹果采摘试验和果园现场采摘试验,试验结果表明,在采摘全程中该采摘手能安全且稳定地抓持苹果,采摘成功率为84.9%,可实现复杂果园环境下苹果采摘作业。
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关键词
苹果
采摘手
单驱动
无缆式
气动
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职称材料
外约束式轴向伸长型气动柔性致动器设计与实验
9
作者
赵文伟
赵云伟
+2 位作者
刘政
卫恒
刘晓敏
《机床与液压》
北大核心
2025年第12期149-154,共6页
针对伸长型致动器制作工艺复杂、易损伤且刚度不足的问题,设计一种外约束式轴向伸长型气动柔性致动器。该致动器主要由变形层和周向环绕约束层组成,在软体变形层的外侧嵌套刚性约束层或缠绕弹性约束层,用以保护内部变形层,并提升致动器...
针对伸长型致动器制作工艺复杂、易损伤且刚度不足的问题,设计一种外约束式轴向伸长型气动柔性致动器。该致动器主要由变形层和周向环绕约束层组成,在软体变形层的外侧嵌套刚性约束层或缠绕弹性约束层,用以保护内部变形层,并提升致动器的刚度,在约束层的限制下,变形层受压膨胀轴向变形。基于致动器结构与制作工艺,建立不同气压下致动器的驱动力、伸长量和刚度模型,并进行静力学和刚度实验,获得不同外约束形式和约束层材料对致动器性能的影响。结果表明:通过气压可调节致动器的驱动力和伸长量;约束层的形式和材料决定了致动器变形和刚度特性,气压对致动器刚度无明显影响;采用弹簧约束的致动器的最大伸长率和驱动力分别为58.3%和37.1 N,相比纤维丝和约束环约束的致动器,其轴向刚度和纵向刚度分别提升了64%和200%。
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关键词
外约束式
轴向伸长
气动柔性致动器
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职称材料
波纹形软体驱动器结构设计与仿真优化
10
作者
张维懿
刘政
+2 位作者
卫恒
赵文伟
刘晓敏
《北华大学学报(自然科学版)》
2025年第6期834-840,共7页
设计了一种具有轴向伸长功能的软体驱动器,外形为波纹形,内部包含多个线性阵列锥饼状气室,在气压作用下可以产生轴向伸缩变形。为了提升该驱动器的伸缩性能,利用Abaqus软件对设计的软体驱动器进行结构优化,获得驱动器外形与结构参数对...
设计了一种具有轴向伸长功能的软体驱动器,外形为波纹形,内部包含多个线性阵列锥饼状气室,在气压作用下可以产生轴向伸缩变形。为了提升该驱动器的伸缩性能,利用Abaqus软件对设计的软体驱动器进行结构优化,获得驱动器外形与结构参数对变形与力的影响规律。由仿真结果可知;具有波纹外形结构、较大波纹深度的驱动器能够获得更高的伸缩性。依据优化结果制作驱动器样机并进行试验验证,结果表明:该驱动器在-5~7 kPa气压作用下能够自由伸缩,最大伸长率与最大伸长力分别为37.3%和22.9 N,最大收缩率与回弹力分别为11.3%和7.9 N。将该波纹形软体驱动器应用于无系留软体管道机器人,开展可行性试验,结果显示,机器人能够实现在管道内爬行。
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关键词
气动
波纹形
软体驱动器
轴向伸长
仿真优化
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职称材料
超高压阀门可压缩流体流动特性数值模拟研究
11
作者
吴巧梅
赵文宝
+1 位作者
虎东
张伏明
《仪器仪表用户》
2025年第10期16-18,共3页
超高压阀门在复杂工况下的可压缩流动特性对其调节性能与结构安全构成直接挑战。本文围绕高压条件下阀内流场行为构建了多物理耦合控制方程体系,研究了连续动量方程的可压缩修正策略,分析了不同空化模型在压力诱导相变过程中的适配能力...
超高压阀门在复杂工况下的可压缩流动特性对其调节性能与结构安全构成直接挑战。本文围绕高压条件下阀内流场行为构建了多物理耦合控制方程体系,研究了连续动量方程的可压缩修正策略,分析了不同空化模型在压力诱导相变过程中的适配能力,构建了符合近壁湍流结构响应规律的湍流建模方法,明确了结构细节、边界设定与参数响应的协同关系。本文可为极限工况下控制阀核心流动行为的精准建模与性能优化提供理论基础与数值依据。
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关键词
可压缩流动
空化模型
湍流结构
超高压阀门
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职称材料
关于海上平台SDV阀的安全可靠性改造探究
12
作者
张殿君
徐磊
《仪器仪表用户》
2025年第7期39-40,43,共3页
海上平台的SDV(紧急切断阀),作为安全仪表系统(SIS)的重要执行元件,长期伴随高温高压的介质侵蚀和海上特殊的腐蚀环境,对SIS系统的安全稳定性带来挑战。本文从SDV的控制原理出发,一方面采用控制气源内循环应用改造,隔绝外界腐蚀环境;另...
海上平台的SDV(紧急切断阀),作为安全仪表系统(SIS)的重要执行元件,长期伴随高温高压的介质侵蚀和海上特殊的腐蚀环境,对SIS系统的安全稳定性带来挑战。本文从SDV的控制原理出发,一方面采用控制气源内循环应用改造,隔绝外界腐蚀环境;另一方面通过对比阀门行程测试方式,探讨出最佳阀门维护改造方案。
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关键词
SIS
气控阀
PST
数字阀门定位器
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职称材料
SD-5型压缩机三通阀的设计及有限元分析
13
作者
张化平
叶俊雅
《机械研究与应用》
2025年第3期93-96,共4页
压缩机三通阀是制冷系统中的关键组件,其作用在于精确控制制冷剂的流动路径和方向,以确保制冷循环的高效进行。文章以SD-5型压缩机为研究对象,设计了一款T型柱式旋塞三通阀,完成了三通阀的结构设计,并对压缩机三通阀模型进行了静力学分...
压缩机三通阀是制冷系统中的关键组件,其作用在于精确控制制冷剂的流动路径和方向,以确保制冷循环的高效进行。文章以SD-5型压缩机为研究对象,设计了一款T型柱式旋塞三通阀,完成了三通阀的结构设计,并对压缩机三通阀模型进行了静力学分析,揭示了其力学性能,为后续的优化设计提供了指导。研究表明:最大变形的位置为阀体没有连接口的光滑面,最大变形值为0.00553 mm;最大应力分布在阀体与连接管端口处,为70.278 MPa;最小应力同样分布在阀体与连接管端口处,为8.7487 MPa。
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关键词
三通阀
SD-5型压缩机
结构设计
静力学分析
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职称材料
Fisher ED系列直通式调节阀应急功能修复
14
作者
叶凯
李方全
+1 位作者
梁凯鹏
吴俊峰
《设备管理与维修》
2025年第7期94-97,共4页
某年产80万吨甲醇装置大修后开车过程中发生Fisher ED系列调节阀气动执行器支架断裂、调节阀阀杆弯曲故障,阀门损坏严重,完全失去功能。该阀门执行器为非易损件,没有库存备件。经过现场分析、制定方案、下料备用、机械加工、现场组对、...
某年产80万吨甲醇装置大修后开车过程中发生Fisher ED系列调节阀气动执行器支架断裂、调节阀阀杆弯曲故障,阀门损坏严重,完全失去功能。该阀门执行器为非易损件,没有库存备件。经过现场分析、制定方案、下料备用、机械加工、现场组对、焊接安装等工序,在18 h内快速恢复调节阀的机械功能,确保装置按时顺利开车。该阀门修复后一直运行至今,功能稳定,与修复前性能一致。
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关键词
调节阀
气动执行机构
应急修复
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职称材料
核电蒸汽发生器气动控制阀动态响应与静态特性的试验研究
15
作者
洪雪娇
刘平
+6 位作者
向方娜
岳阳
顾纯宇
高志岗
汪栩涵
林振浩
钱锦远
《机电工程》
北大核心
2025年第10期1924-1930,2000,共8页
蒸汽发生器气动控制阀是核电站一回路系统中调节流量、压力的核心部件之一,其调节和响应性能对回路系统的稳定运行具有关键作用。由于蒸汽发生器气动控制阀要求调节精度高和响应特性快,以具体的某个项目中涉及到的核电蒸汽发生器气动控...
蒸汽发生器气动控制阀是核电站一回路系统中调节流量、压力的核心部件之一,其调节和响应性能对回路系统的稳定运行具有关键作用。由于蒸汽发生器气动控制阀要求调节精度高和响应特性快,以具体的某个项目中涉及到的核电蒸汽发生器气动控制阀为研究对象,通过静态试验和动态响应试验,开展了针对影响气动控制阀动态响应特性的潜在因素的研究,评估了蒸汽发生器气动控制阀的静态性能与动态响应性能。首先,测量了基本误差、回差、死区、始终点偏差和额定行程偏差,对气动控制阀的静态性能进行了验证;然后,开展了标准压力、减少进气压力和增大进气压力三种工况的动态响应实验;最后,研究了定位器进气调节、执行器密封完整性和阀杆摩擦力等因素对气动控制阀动态响应特性的影响。研究结果表明:气动控制阀最大基本误差在1.0%以内,死区在0.2%以内,小于合格标准值;动态响应达到设定值的时间均远小于指标要求值,且没有观察到超调现象。该研究提出了如何提高控制阀性能的措施,包括优化定位参数和减少机械摩擦,对提高气动控制阀的调节和响应性能具有一定的参考价值。
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关键词
气压元件
气动控制阀
蒸汽发生器
动态响应特性
静态特性
调节精度
性能评估
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职称材料
基于小容腔压力控制的气动方向控制阀切换时间测量研究
16
作者
贾益璠
钱墅
+2 位作者
刘丽娇
浦晨玮
钱鹏飞
《机电工程》
北大核心
2025年第4期658-666,共9页
针对国标中气动方向控制阀切换时间测量不完善的问题,补充了对于非排气切换时间的测量;此外,鉴于测量中供气压力的要求和实验条件的限制,还设计了一种基于30 L小容腔的模糊PI恒压控制系统,以替代足够容量的储气罐,满足气动方向控制阀切...
针对国标中气动方向控制阀切换时间测量不完善的问题,补充了对于非排气切换时间的测量;此外,鉴于测量中供气压力的要求和实验条件的限制,还设计了一种基于30 L小容腔的模糊PI恒压控制系统,以替代足够容量的储气罐,满足气动方向控制阀切换时间测量的压力控制要求。首先,将模糊控制理论与PID算法相结合,设计了模糊PI压力控制器;然后,搭建了基于30 L小容腔的模糊PI恒压控制系统实验平台,进行了压力控制实验和结果分析;最后,采用所设计的恒压供气系统对多种气动方向控制阀的切换时间(排气切换时间、充气切换时间和非排气切换时间)进行了测量实验,分析了测量结果,验证了该系统的可行性。研究结果表明:该压力控制系统可对630 kPa目标压力进行不超过±500 Pa误差的高精度压力控制;在无法提供足够容量储气罐的条件下,该系统可作为替代方案对气动方向控制阀切换时间进行测量。此外,该研究可为现行国标的后续修订提供指导。
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关键词
气压控制阀
方向控制阀
高精度压力控制
切换时间
测试方法
模糊PI压力控制系统
模糊PI算法
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职称材料
基于离散相模型的V型球阀阀芯优化和冲蚀分析
17
作者
张少杰
张仲欣
李亚兵
《机械设计与研究》
北大核心
2025年第3期178-184,共7页
针对造纸公司排放管路中固态粒子、流体物质及纤维对管壁造成的多次碰撞和摩擦,导致管道磨损严重,进而影响其使用寿命和安全性的问题,开展固-液两相输送阀门的颗粒流动特性和壁面磨损的研究。选取了某公司的V型球阀作为研究对象,基于有...
针对造纸公司排放管路中固态粒子、流体物质及纤维对管壁造成的多次碰撞和摩擦,导致管道磨损严重,进而影响其使用寿命和安全性的问题,开展固-液两相输送阀门的颗粒流动特性和壁面磨损的研究。选取了某公司的V型球阀作为研究对象,基于有限元模拟和试验手段,探究了其在不同锥角角度下的流动机理。在此基础上,进一步引入锥角的曲率变换,并应用离散相模型解析其侵蚀损坏现象。研究结果显示在不同阀芯锥角角度下出现不同现象:锥角为60°时,阀内未出现空化现象;锥角为30°时,阀口附近流速达到最大值33.55 m/s;而锥角为90°时,流速最小。这一现象与压力场分布相对应。通过阻力特性实验发现,优化后的阀芯结构阻力系数显著小于原始模型。此外,通过引入弧度并结合离散相模型分析发现,随着弧度的增大,最大冲蚀速率逐渐减小,且引入弧度的模型优于其他两种阀芯锥角模型。因此,可以得出结论:引入阀口弧度的模型在抗冲蚀能力上优于不同锥角模型。本研究为阀门设计与施工提供了重要的参考依据。
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关键词
V型球阀
离散相模型
侵蚀
固液
两相流
数值模拟
原文传递
基于MVH的气动调节阀气室漏气在线故障诊断
18
作者
丁栋杰
尚群立
《高技术通讯》
北大核心
2025年第1期85-92,共8页
气室漏气是气动调节阀常见故障之一,虽然已有许多故障诊断方法,但大多是基于操作条件不变的稳态情况下进行的。然而,在实际应用中操作条件随着工况需求而改变,而这些方法无法满足在线故障诊断的需要。本文提出了基于多变量直方图(multiv...
气室漏气是气动调节阀常见故障之一,虽然已有许多故障诊断方法,但大多是基于操作条件不变的稳态情况下进行的。然而,在实际应用中操作条件随着工况需求而改变,而这些方法无法满足在线故障诊断的需要。本文提出了基于多变量直方图(multivariable histogram,MVH)的气动调节阀气室漏气在线故障诊断方法,将阀位设定值作为解释变量,气室气压作为观察变量,建立MVH参考模型和实时模型,模型的输出为解释变量所对应观察变量的分布,此时故障可以看作观察变量分布的变化,通过比较参考模型和实时模型输出分布差异的阈值,对气室漏气故障及其严重程度进行实时诊断。Simulink仿真平台数据和实验台架真实数据都验证了该方法的有效性。
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关键词
气动调节阀
气室漏气
在线故障诊断
多变量直方图模型
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职称材料
基于超低温实验的LNG截止阀密封可靠性
19
作者
范成裕
刘洋
+1 位作者
滕媛媛
张高源
《计算机辅助工程》
2025年第1期31-37,42,共8页
基于超低温实验获得的LNG用截止阀的填料温度和泄漏率数据,使用基于有限元分析的新型泄漏分析方法计算阀门密封面间隙,考虑多种影响因素评估超低温截止阀的泄漏情况,并识别潜在的泄漏危险点。应用单因素分析法识别x方向位移、阀杆螺纹...
基于超低温实验获得的LNG用截止阀的填料温度和泄漏率数据,使用基于有限元分析的新型泄漏分析方法计算阀门密封面间隙,考虑多种影响因素评估超低温截止阀的泄漏情况,并识别潜在的泄漏危险点。应用单因素分析法识别x方向位移、阀杆螺纹预紧力、密封面摩擦系数、合金热膨胀系数和弹性模量等5个与阀门泄漏相关的影响因子,利用6-sigma分析法探究其对泄漏率的灵敏度,并给出该尺寸截止阀的泄漏失效分布情况,直观展示导致阀门失效的影响因子。
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关键词
LNG
截止阀
超低温实验
密封面
泄漏
可靠性
6-SIGMA
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职称材料
大口径蝶阀内流特性的数值分析
20
作者
聂家熙
曾庚运
+3 位作者
朱文斌
王照彤
金志江
钱锦远
《化工机械》
2025年第4期605-610,653,共7页
对大口径蝶阀在不同开度下的稳态流场进行数值模拟分析,得到10~90°开度下的流场特征,绘制不同开度下压力损失系数和流阻特性曲线。结果表明,在开度小于60°的情况下,蝶阀流通性能大幅度下降,本研究可为蝶阀装置设备选型提供理...
对大口径蝶阀在不同开度下的稳态流场进行数值模拟分析,得到10~90°开度下的流场特征,绘制不同开度下压力损失系数和流阻特性曲线。结果表明,在开度小于60°的情况下,蝶阀流通性能大幅度下降,本研究可为蝶阀装置设备选型提供理论支撑。
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关键词
大口径蝶阀
开度
数值模拟
流动特性
流阻系数
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职称材料
题名
气动单向阀开启过程流场特性分析
1
作者
李延民
杨创
张瑞
机构
郑州大学机械与动力工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第2期153-157,163,共6页
基金
河南省交通运输科技计划项目(2019J2)。
文摘
基于质量守恒方程和三维时均N-S方程,并利用动网格技术,对气动单向阀的开启过程进行了三维动态仿真。在ANSYS/Fluent 19.0中采用四面体非结构网格、标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,并导入控制阀芯运动的UDF,真实地模拟单向阀开启的动态过程,得到内流场中流体速度、压力、湍流动能和湍流动能耗散率等变量的变化情况。由计算结果发现,在单向阀开启过程中,小开度时,在阀口处的流速比较大,随着开度的增大,阀芯背侧的流场越来越复杂,弹簧座前后出现了比较强的漩涡。据此对单向阀的结构进行改进,减少流体通过阀时的能量损失。
关键词
单向阀
动网格技术
UDF
CFD
内流场
Keywords
Unilateral Valve
Dynamic Mesh Technology
UDF
CFD
Internal Flow Field
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
高温气冷堆氦气截止阀在线研磨维修方法研究
被引量:
1
2
作者
董岱林
吴肖
武怡明
冯伟
胡宇宙
机构
中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室
华能核能技术研究院有限公司
华能山东石岛湾核电有限公司
出处
《机械制造与自动化》
2025年第3期19-22,56,共5页
基金
国家科技重大专项项目(2017ZX06906009)。
文摘
高温气冷堆氦气截止阀用于通断反应堆回路中的氦气,其密封性能对反应堆的安全运行至关重要。针对氦气截止阀在使用过程中密封性能下降且无法从系统回路中拆卸这一问题,设计一种在线研磨维修设备及截止阀模拟体和试验台架,通过试验验证了氦气截止阀在线维修的可行性和良好效果。
关键词
核电
高温气冷堆
截止阀
在线研磨
维修方法
Keywords
nuclear power
high temperature gas cooled reactor
isolation valve
on-line grinding
maintenance
分类号
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
带助爆环锥的微型反拱爆破片快速加压失效机理与影响因素研究
3
作者
梁浩
余耀文
陈长海
蒲炜强
机构
中国工程物理研究院总体工程研究所
华中科技大学船舶与海洋工程学院
出处
《压力容器》
北大核心
2025年第3期20-28,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52071149)。
文摘
为探究带助爆环锥反拱爆破片在快速加压工况下的失效机理及爆破压力影响因素,结合爆破试验,对爆破片的爆破过程进行了数值模拟,探讨了爆破片结构参数对爆破压力的影响规律。研究结果表明,反拱带锥型爆破片的爆破可分为稳定压缩、根部塌陷、高速翻转-刺破和高速翻转-断裂4个阶段。其中,爆破片的根部塌陷主要由压缩膜力引起;在根部塌陷之后,爆破片丧失了稳定性,并开始高速翻转;爆破片与助爆环锥接触后,接触区域的膜力和剪力迅速增大,超过屈服极限,此时,爆破片的断裂失效模式为拉伸-剪切混合失效。爆破片的爆破压力受爆破片拱高、厚度及直径影响较大,受助爆锥结构参数的影响很小。爆破片的爆破压力随拱高和直径的增大而减小,随厚度的增加而明显增大。研究结果可为反拱爆破片结构优化设计及其工程应用提供理论依据。
关键词
反拱爆破片
爆破压力
失效机理
助爆环锥
结构参数
Keywords
reverse arch bursting disc
bursting pressure
failure mechanism
booster ring cone
structural parameters
分类号
TH49 [机械工程—机械制造及自动化]
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
X933 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
晶圆键合用气液增压设备控制系统设计与试验
被引量:
1
4
作者
安高成
张建宇
刘宝玉
陈东良
肖让
郭嘉琪
机构
太原科技大学机械工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第8期85-92,共8页
文摘
在芯片制造过程中,晶圆键合技术需将晶圆高精度粘合,其连接质量依赖于稳定且精确的压力控制。为了保证压力稳定且绿色环保,一般采用气液增压设备来实现这一过程。然而,气体刚度较低且密封件摩擦力不稳定,会干扰输出力的稳定性。针对晶圆键合所需的宽范围和高精度输出力,研制一款全新的气液增压设备。为了实现高输出力控制精度,搭建气液增压设备的数学模型,得到控制系统的近似传递函数;设计系统自适应模糊PID控制算法,并通过MATLAB/Simulink仿真对比所提算法和传统PID算法的控制效果,通过样机试验对仿真结果及控制算法优化结果进行验证。结果表明:所设计的自适应模糊PID控制器可以有效提高气液增压设备的控制精度,额定工况下其控制误差小于5‰,且具有较好的抗干扰能力。
关键词
气液增压设备
输出力精度
自适应模糊PID控制
Keywords
gas-liquid pressurization equipment
output force accuracy
adaptive fuzzy PID control
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TH137.51 [机械工程—机械制造及自动化]
TH138.51 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
比例方向阀控气动执行器自适应鲁棒运动伺服控制
5
作者
钱鹏飞
樊小峰
冯志远
刘磊
浦晨玮
何迪
机构
江苏大学机械工程学院
出处
《江苏大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期542-547,594,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(52575062)。
文摘
为实现气动执行器的高精度运动轨迹跟踪控制,将一个比例方向阀控气缸系统作为研究对象,从控制策略角度设计了一种具有参数在线自适应的鲁棒控制器.首先,建立了系统的比例方向阀流量模型、气缸运动学模型、气缸摩擦力模型和气缸热力学模型;其次,基于反步法设计鲁棒控制器来抑制系统的参数估计误差、不确定非线性以及外界干扰的影响,并为控制器设计了在线参数自适应率以实时有效地估计系统模型中的参数不确定项;最后,通过MATLAB/Simulink中的XPC-Target模块搭建了气动运动轨迹自适应鲁棒跟踪控制的实时控制系统.试验结果表明,所设计的控制器能够实现良好的轨迹跟踪控制性能,跟踪0.4 Hz正弦轨迹时的最大跟踪误差为0.80 mm,约为幅值的2.67%.
关键词
比例方向阀
气缸
反步法
自适应鲁棒控制
运动轨迹跟踪
Keywords
proportional directional valve
pneumatic cylinder
backstepping method
adaptive robust control
motion trajectory tracking
分类号
TH138.51 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
新型双气腔复合结构气动软体执行器设计与性能测试
6
作者
许建明
张宏杰
侯妍妍
孙亮
机构
天津工业大学机械工程学院
天津城建大学控制与机械工程学院
天津中创智讯工业产品设计有限公司
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第4期114-120,共7页
基金
天津市企业科技特派员项目(24YDTPJC00750)。
文摘
为了提升双气腔复合结构气动软体执行器的抓取力输出性能和抓取稳定性,综合有限元分析和正交试验法,分析了快速、慢速气动网络结构弯曲变形、力输出能力的影响因素与相关规律,提出一种新型的双气腔复合结构气动软体执行器。该新型气动软体执行器根部采用慢速气动网络,以增强执行器的结构刚度;执行器前部采用变高度快速气动网络,以充分利用该结构的变形能力。基础特性测试结果表明:新型双气腔气动软体执行器与改进前的执行器具有相似的变形能力,其最大末端输出力可达2.51 N,相较于改进前的执行器(2.04 N)提高了23.0%。抓取性能测试结果表明:当采用三指抓取模式时,新型执行器在包络抓取中能够保证执行器与目标物体之间的有效接触面积,能够稳定抓取质量为1 kg的砝码,是改进前最大抓取质量的2.5倍,展现出良好的应用前景。
关键词
气动软体执行器
双气腔复合结构
气动网络结构
基础特性
抓取性能
Keywords
soft pneumatic actuator
dual-chamber composite structure
pneumatic network structure
basic performance
grasping performance
分类号
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于STM32的高速开关阀数字控制器设计
7
作者
张惊蛰
赵久瑶
魏列江
师成成
苟想想
机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第18期90-96,共7页
基金
国家重点研发计划(2022YFB3403003)。
文摘
针对高速开关阀大功率、高频响的应用需求,基于STM32单片机设计一款高频响可编程数字控制器,通过CAN总线与主控制器进行数据交互。详细介绍数字控制器中的关键电路高速开关阀驱动电路和LVDT调制解调电路的设计过程。同时介绍控制器软件设计,形成电流和位置双闭环控制,提高高速开关阀主阀芯的位移控制精度和动态响应能力。为了验证控制器的性能,搭建实验平台,对高速开关阀数字控制器进行测试。结果表明:在PWM频率100 Hz、占空比50%、信号幅值24 V的条件下,电流阶跃响应的上升时间约为1.93 ms,下降时间约为1.09 ms,驱动电路的特性良好,满足应用需求;设计的LVDT调制解调电路可实现LVDT传感器位移信号的测量,误差在2%内,线性度良好。该控制器集通信、采集和驱动为一体,并具有较小的尺寸结构,为电液阀数字控制器的设计提供了参考。
关键词
高速开关阀
数字控制器
大功率PWM驱动器
双闭环控制
高频响
Keywords
high-speed on/off valve
digital controller
high power PWM driver
dual closed-loop control
high frequency response
分类号
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
TM571 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
单驱动无缆式气动苹果采摘手设计与试验
8
作者
赵云伟
赵文伟
刘政
卫恒
刘晓敏
机构
北华大学机械工程学院
出处
《农业机械学报》
北大核心
2025年第4期264-274,共11页
基金
吉林省科技发展计划项目(YDZJ202401396ZYTS、YDZJ202201ZYTS624)
吉林市科技发展计划项目(20230302027)。
文摘
为实现苹果自动化采摘,设计了一种结构简单、便携安装在自动化采摘设备上的单驱动无缆式气动苹果采摘手,该采摘手采用微泵直驱,3根弧形爪指呈中心对称分布由单个线性气动柔性驱动器驱动。手爪保持常闭状态,作业时充压张开,泄压被动收拢抓取苹果。根据吉林地区苹果特征参数,确定了采摘手关键部件设计及其尺寸参数,设计集成无缆式采摘系统。基于驱动器变形和力学特性,建立了手爪运动学和抓持力模型,并进行了采摘手性能测试,获得了其充泄压下开合角度变化和力学特性,结果表明采摘手开合动作迅速,抓持力和开合角度满足目标苹果采摘需求。利用臂式移动机器人,开展了试验环境下苹果采摘试验和果园现场采摘试验,试验结果表明,在采摘全程中该采摘手能安全且稳定地抓持苹果,采摘成功率为84.9%,可实现复杂果园环境下苹果采摘作业。
关键词
苹果
采摘手
单驱动
无缆式
气动
Keywords
apple
apple picker
single-actuator
cableless
pneumatic
分类号
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
外约束式轴向伸长型气动柔性致动器设计与实验
9
作者
赵文伟
赵云伟
刘政
卫恒
刘晓敏
机构
北华大学机械工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第12期149-154,共6页
基金
吉林省科技厅科技发展计划项目(YDZJ202401396ZYTS,YDZJ202201ZYTS624)。
文摘
针对伸长型致动器制作工艺复杂、易损伤且刚度不足的问题,设计一种外约束式轴向伸长型气动柔性致动器。该致动器主要由变形层和周向环绕约束层组成,在软体变形层的外侧嵌套刚性约束层或缠绕弹性约束层,用以保护内部变形层,并提升致动器的刚度,在约束层的限制下,变形层受压膨胀轴向变形。基于致动器结构与制作工艺,建立不同气压下致动器的驱动力、伸长量和刚度模型,并进行静力学和刚度实验,获得不同外约束形式和约束层材料对致动器性能的影响。结果表明:通过气压可调节致动器的驱动力和伸长量;约束层的形式和材料决定了致动器变形和刚度特性,气压对致动器刚度无明显影响;采用弹簧约束的致动器的最大伸长率和驱动力分别为58.3%和37.1 N,相比纤维丝和约束环约束的致动器,其轴向刚度和纵向刚度分别提升了64%和200%。
关键词
外约束式
轴向伸长
气动柔性致动器
Keywords
externally confined
axial elongation
pneumatic flexible actuator
分类号
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
波纹形软体驱动器结构设计与仿真优化
10
作者
张维懿
刘政
卫恒
赵文伟
刘晓敏
机构
北华大学机械工程学院
出处
《北华大学学报(自然科学版)》
2025年第6期834-840,共7页
基金
吉林省科技发展计划项目(YDZJ202401396ZYTS,YDZJ202201ZYTS624)。
文摘
设计了一种具有轴向伸长功能的软体驱动器,外形为波纹形,内部包含多个线性阵列锥饼状气室,在气压作用下可以产生轴向伸缩变形。为了提升该驱动器的伸缩性能,利用Abaqus软件对设计的软体驱动器进行结构优化,获得驱动器外形与结构参数对变形与力的影响规律。由仿真结果可知;具有波纹外形结构、较大波纹深度的驱动器能够获得更高的伸缩性。依据优化结果制作驱动器样机并进行试验验证,结果表明:该驱动器在-5~7 kPa气压作用下能够自由伸缩,最大伸长率与最大伸长力分别为37.3%和22.9 N,最大收缩率与回弹力分别为11.3%和7.9 N。将该波纹形软体驱动器应用于无系留软体管道机器人,开展可行性试验,结果显示,机器人能够实现在管道内爬行。
关键词
气动
波纹形
软体驱动器
轴向伸长
仿真优化
Keywords
pneumatic
corrugated
soft actuator
axial extension
simulation optimization
分类号
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
超高压阀门可压缩流体流动特性数值模拟研究
11
作者
吴巧梅
赵文宝
虎东
张伏明
机构
吴忠仪表有限责任公司
出处
《仪器仪表用户》
2025年第10期16-18,共3页
基金
国家重点研发计划项目“超高压控制阀高可靠设计制造技术研究及应用”(2023YFB3408305)
文摘
超高压阀门在复杂工况下的可压缩流动特性对其调节性能与结构安全构成直接挑战。本文围绕高压条件下阀内流场行为构建了多物理耦合控制方程体系,研究了连续动量方程的可压缩修正策略,分析了不同空化模型在压力诱导相变过程中的适配能力,构建了符合近壁湍流结构响应规律的湍流建模方法,明确了结构细节、边界设定与参数响应的协同关系。本文可为极限工况下控制阀核心流动行为的精准建模与性能优化提供理论基础与数值依据。
关键词
可压缩流动
空化模型
湍流结构
超高压阀门
Keywords
compressible flow
cavitation model
turbulence structure
ultra-high pressure valve
分类号
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
关于海上平台SDV阀的安全可靠性改造探究
12
作者
张殿君
徐磊
机构
中海石油(中国)有限公司上海分公司
出处
《仪器仪表用户》
2025年第7期39-40,43,共3页
文摘
海上平台的SDV(紧急切断阀),作为安全仪表系统(SIS)的重要执行元件,长期伴随高温高压的介质侵蚀和海上特殊的腐蚀环境,对SIS系统的安全稳定性带来挑战。本文从SDV的控制原理出发,一方面采用控制气源内循环应用改造,隔绝外界腐蚀环境;另一方面通过对比阀门行程测试方式,探讨出最佳阀门维护改造方案。
关键词
SIS
气控阀
PST
数字阀门定位器
Keywords
SIS
pneumatic control valve
PST
digital valve positioner
分类号
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
SD-5型压缩机三通阀的设计及有限元分析
13
作者
张化平
叶俊雅
机构
兰州石化职业技术大学机械工程学院
出处
《机械研究与应用》
2025年第3期93-96,共4页
基金
兰州石化职业技术大学科研项目:基于ANSYS的甘肃山地核桃树建模及摇振机器的设计(编号:2024KY-08)。
文摘
压缩机三通阀是制冷系统中的关键组件,其作用在于精确控制制冷剂的流动路径和方向,以确保制冷循环的高效进行。文章以SD-5型压缩机为研究对象,设计了一款T型柱式旋塞三通阀,完成了三通阀的结构设计,并对压缩机三通阀模型进行了静力学分析,揭示了其力学性能,为后续的优化设计提供了指导。研究表明:最大变形的位置为阀体没有连接口的光滑面,最大变形值为0.00553 mm;最大应力分布在阀体与连接管端口处,为70.278 MPa;最小应力同样分布在阀体与连接管端口处,为8.7487 MPa。
关键词
三通阀
SD-5型压缩机
结构设计
静力学分析
Keywords
Three-way valve
SD-5 compressor
structural design
static analysis
分类号
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
Fisher ED系列直通式调节阀应急功能修复
14
作者
叶凯
李方全
梁凯鹏
吴俊峰
机构
海洋石油富岛有限公司
出处
《设备管理与维修》
2025年第7期94-97,共4页
文摘
某年产80万吨甲醇装置大修后开车过程中发生Fisher ED系列调节阀气动执行器支架断裂、调节阀阀杆弯曲故障,阀门损坏严重,完全失去功能。该阀门执行器为非易损件,没有库存备件。经过现场分析、制定方案、下料备用、机械加工、现场组对、焊接安装等工序,在18 h内快速恢复调节阀的机械功能,确保装置按时顺利开车。该阀门修复后一直运行至今,功能稳定,与修复前性能一致。
关键词
调节阀
气动执行机构
应急修复
分类号
TH138.5 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
核电蒸汽发生器气动控制阀动态响应与静态特性的试验研究
15
作者
洪雪娇
刘平
向方娜
岳阳
顾纯宇
高志岗
汪栩涵
林振浩
钱锦远
机构
中核苏阀科技实业股份有限公司
浙江大学特种装备研究所
阀源智能科技(杭州)有限公司
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第10期1924-1930,2000,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(52175067)。
文摘
蒸汽发生器气动控制阀是核电站一回路系统中调节流量、压力的核心部件之一,其调节和响应性能对回路系统的稳定运行具有关键作用。由于蒸汽发生器气动控制阀要求调节精度高和响应特性快,以具体的某个项目中涉及到的核电蒸汽发生器气动控制阀为研究对象,通过静态试验和动态响应试验,开展了针对影响气动控制阀动态响应特性的潜在因素的研究,评估了蒸汽发生器气动控制阀的静态性能与动态响应性能。首先,测量了基本误差、回差、死区、始终点偏差和额定行程偏差,对气动控制阀的静态性能进行了验证;然后,开展了标准压力、减少进气压力和增大进气压力三种工况的动态响应实验;最后,研究了定位器进气调节、执行器密封完整性和阀杆摩擦力等因素对气动控制阀动态响应特性的影响。研究结果表明:气动控制阀最大基本误差在1.0%以内,死区在0.2%以内,小于合格标准值;动态响应达到设定值的时间均远小于指标要求值,且没有观察到超调现象。该研究提出了如何提高控制阀性能的措施,包括优化定位参数和减少机械摩擦,对提高气动控制阀的调节和响应性能具有一定的参考价值。
关键词
气压元件
气动控制阀
蒸汽发生器
动态响应特性
静态特性
调节精度
性能评估
Keywords
pneumatic element
air-operated control valves
steam generator
dynamic response characteristics
static characteristics
adjustment accuracy
performance evaluation
分类号
TH138.52 [机械工程—机械制造及自动化]
TM623 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于小容腔压力控制的气动方向控制阀切换时间测量研究
16
作者
贾益璠
钱墅
刘丽娇
浦晨玮
钱鹏飞
机构
江苏大学机械工程学院
浙江星辰气动有限公司
国家气动产品质量监督检验中心
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第4期658-666,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52075223)
国家市场监督管理总局科技计划项目(2022MK137)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX24-2404)。
文摘
针对国标中气动方向控制阀切换时间测量不完善的问题,补充了对于非排气切换时间的测量;此外,鉴于测量中供气压力的要求和实验条件的限制,还设计了一种基于30 L小容腔的模糊PI恒压控制系统,以替代足够容量的储气罐,满足气动方向控制阀切换时间测量的压力控制要求。首先,将模糊控制理论与PID算法相结合,设计了模糊PI压力控制器;然后,搭建了基于30 L小容腔的模糊PI恒压控制系统实验平台,进行了压力控制实验和结果分析;最后,采用所设计的恒压供气系统对多种气动方向控制阀的切换时间(排气切换时间、充气切换时间和非排气切换时间)进行了测量实验,分析了测量结果,验证了该系统的可行性。研究结果表明:该压力控制系统可对630 kPa目标压力进行不超过±500 Pa误差的高精度压力控制;在无法提供足够容量储气罐的条件下,该系统可作为替代方案对气动方向控制阀切换时间进行测量。此外,该研究可为现行国标的后续修订提供指导。
关键词
气压控制阀
方向控制阀
高精度压力控制
切换时间
测试方法
模糊PI压力控制系统
模糊PI算法
Keywords
pneumatic control valve
directional control valve
high precision pressure control
shifting time
test method
fuzzy PI pressure control system
fuzzy PI algorithm
分类号
TH138.52 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于离散相模型的V型球阀阀芯优化和冲蚀分析
17
作者
张少杰
张仲欣
李亚兵
机构
漯河食品工程职业大学智能制造学院
河南科技大学食品与生物工程学院
出处
《机械设计与研究》
北大核心
2025年第3期178-184,共7页
文摘
针对造纸公司排放管路中固态粒子、流体物质及纤维对管壁造成的多次碰撞和摩擦,导致管道磨损严重,进而影响其使用寿命和安全性的问题,开展固-液两相输送阀门的颗粒流动特性和壁面磨损的研究。选取了某公司的V型球阀作为研究对象,基于有限元模拟和试验手段,探究了其在不同锥角角度下的流动机理。在此基础上,进一步引入锥角的曲率变换,并应用离散相模型解析其侵蚀损坏现象。研究结果显示在不同阀芯锥角角度下出现不同现象:锥角为60°时,阀内未出现空化现象;锥角为30°时,阀口附近流速达到最大值33.55 m/s;而锥角为90°时,流速最小。这一现象与压力场分布相对应。通过阻力特性实验发现,优化后的阀芯结构阻力系数显著小于原始模型。此外,通过引入弧度并结合离散相模型分析发现,随着弧度的增大,最大冲蚀速率逐渐减小,且引入弧度的模型优于其他两种阀芯锥角模型。因此,可以得出结论:引入阀口弧度的模型在抗冲蚀能力上优于不同锥角模型。本研究为阀门设计与施工提供了重要的参考依据。
关键词
V型球阀
离散相模型
侵蚀
固液
两相流
数值模拟
Keywords
V-ball valve
discrete phase model
erosion
solid-liquid
two-phase flow
numerical simulation
分类号
TH138.52 [机械工程—机械制造及自动化]
原文传递
题名
基于MVH的气动调节阀气室漏气在线故障诊断
18
作者
丁栋杰
尚群立
机构
浙江工业大学信息工程学院
出处
《高技术通讯》
北大核心
2025年第1期85-92,共8页
基金
国家科技重大专项(2018ZX06005002)资助项目。
文摘
气室漏气是气动调节阀常见故障之一,虽然已有许多故障诊断方法,但大多是基于操作条件不变的稳态情况下进行的。然而,在实际应用中操作条件随着工况需求而改变,而这些方法无法满足在线故障诊断的需要。本文提出了基于多变量直方图(multivariable histogram,MVH)的气动调节阀气室漏气在线故障诊断方法,将阀位设定值作为解释变量,气室气压作为观察变量,建立MVH参考模型和实时模型,模型的输出为解释变量所对应观察变量的分布,此时故障可以看作观察变量分布的变化,通过比较参考模型和实时模型输出分布差异的阈值,对气室漏气故障及其严重程度进行实时诊断。Simulink仿真平台数据和实验台架真实数据都验证了该方法的有效性。
关键词
气动调节阀
气室漏气
在线故障诊断
多变量直方图模型
Keywords
pneumatic control valve
air chamber leakage
online fault diagnosis
multi-variable histogram model
分类号
TH138.52 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于超低温实验的LNG截止阀密封可靠性
19
作者
范成裕
刘洋
滕媛媛
张高源
机构
上海沪东造船阀门有限公司
上海海事大学物流工程学院
出处
《计算机辅助工程》
2025年第1期31-37,42,共8页
基金
陆上LNG低温工程实验验证技术研究(CBG3N21-3-1)。
文摘
基于超低温实验获得的LNG用截止阀的填料温度和泄漏率数据,使用基于有限元分析的新型泄漏分析方法计算阀门密封面间隙,考虑多种影响因素评估超低温截止阀的泄漏情况,并识别潜在的泄漏危险点。应用单因素分析法识别x方向位移、阀杆螺纹预紧力、密封面摩擦系数、合金热膨胀系数和弹性模量等5个与阀门泄漏相关的影响因子,利用6-sigma分析法探究其对泄漏率的灵敏度,并给出该尺寸截止阀的泄漏失效分布情况,直观展示导致阀门失效的影响因子。
关键词
LNG
截止阀
超低温实验
密封面
泄漏
可靠性
6-SIGMA
Keywords
LNG
shut-off valve
ultra-low temperature experiment
sealing surface
leakage
reliability
6-sigma
分类号
TH138.52 [机械工程—机械制造及自动化]
TP391.99 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
大口径蝶阀内流特性的数值分析
20
作者
聂家熙
曾庚运
朱文斌
王照彤
金志江
钱锦远
机构
浙江大学化工机械研究所
广东省水利电力勘测设计研究院有限公司
中核苏阀科技实业股份有限公司
出处
《化工机械》
2025年第4期605-610,653,共7页
基金
国家自然科学基金(批准号:52175067)资助的课题。
文摘
对大口径蝶阀在不同开度下的稳态流场进行数值模拟分析,得到10~90°开度下的流场特征,绘制不同开度下压力损失系数和流阻特性曲线。结果表明,在开度小于60°的情况下,蝶阀流通性能大幅度下降,本研究可为蝶阀装置设备选型提供理论支撑。
关键词
大口径蝶阀
开度
数值模拟
流动特性
流阻系数
Keywords
large-diameter butterfly valve
opening degree
numerical simulation
flow characteristic
flow resistance coefficient
分类号
TH138.52 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
气动单向阀开启过程流场特性分析
李延民
杨创
张瑞
《机械设计与制造》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
高温气冷堆氦气截止阀在线研磨维修方法研究
董岱林
吴肖
武怡明
冯伟
胡宇宙
《机械制造与自动化》
2025
1
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职称材料
3
带助爆环锥的微型反拱爆破片快速加压失效机理与影响因素研究
梁浩
余耀文
陈长海
蒲炜强
《压力容器》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
晶圆键合用气液增压设备控制系统设计与试验
安高成
张建宇
刘宝玉
陈东良
肖让
郭嘉琪
《机床与液压》
北大核心
2025
1
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职称材料
5
比例方向阀控气动执行器自适应鲁棒运动伺服控制
钱鹏飞
樊小峰
冯志远
刘磊
浦晨玮
何迪
《江苏大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
6
新型双气腔复合结构气动软体执行器设计与性能测试
许建明
张宏杰
侯妍妍
孙亮
《机床与液压》
北大核心
2025
0
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职称材料
7
基于STM32的高速开关阀数字控制器设计
张惊蛰
赵久瑶
魏列江
师成成
苟想想
《机床与液压》
北大核心
2025
0
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职称材料
8
单驱动无缆式气动苹果采摘手设计与试验
赵云伟
赵文伟
刘政
卫恒
刘晓敏
《农业机械学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
9
外约束式轴向伸长型气动柔性致动器设计与实验
赵文伟
赵云伟
刘政
卫恒
刘晓敏
《机床与液压》
北大核心
2025
0
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职称材料
10
波纹形软体驱动器结构设计与仿真优化
张维懿
刘政
卫恒
赵文伟
刘晓敏
《北华大学学报(自然科学版)》
2025
0
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职称材料
11
超高压阀门可压缩流体流动特性数值模拟研究
吴巧梅
赵文宝
虎东
张伏明
《仪器仪表用户》
2025
0
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职称材料
12
关于海上平台SDV阀的安全可靠性改造探究
张殿君
徐磊
《仪器仪表用户》
2025
0
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职称材料
13
SD-5型压缩机三通阀的设计及有限元分析
张化平
叶俊雅
《机械研究与应用》
2025
0
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职称材料
14
Fisher ED系列直通式调节阀应急功能修复
叶凯
李方全
梁凯鹏
吴俊峰
《设备管理与维修》
2025
0
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职称材料
15
核电蒸汽发生器气动控制阀动态响应与静态特性的试验研究
洪雪娇
刘平
向方娜
岳阳
顾纯宇
高志岗
汪栩涵
林振浩
钱锦远
《机电工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
16
基于小容腔压力控制的气动方向控制阀切换时间测量研究
贾益璠
钱墅
刘丽娇
浦晨玮
钱鹏飞
《机电工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
17
基于离散相模型的V型球阀阀芯优化和冲蚀分析
张少杰
张仲欣
李亚兵
《机械设计与研究》
北大核心
2025
0
原文传递
18
基于MVH的气动调节阀气室漏气在线故障诊断
丁栋杰
尚群立
《高技术通讯》
北大核心
2025
0
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职称材料
19
基于超低温实验的LNG截止阀密封可靠性
范成裕
刘洋
滕媛媛
张高源
《计算机辅助工程》
2025
0
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职称材料
20
大口径蝶阀内流特性的数值分析
聂家熙
曾庚运
朱文斌
王照彤
金志江
钱锦远
《化工机械》
2025
0
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