基于振动的分析方法在行星齿轮箱齿根裂纹故障诊断中得到了广泛的应用。与传统的横向振动信号相比,扭转振动信号理论上不受时变传递路径的调制影响;其频率成分简单,易于提取故障特征。对动力学模型中提取的扭转振动信号进行分析,实现了齿根裂纹故障诊断。建立了健康行星齿轮箱的刚柔耦合模型并进行了验证;基于健康行星齿轮箱的模型,建立了3种构件的裂纹故障模型,提取了故障行星齿轮箱的动态响应信号;通过分析横向振动信号和扭转振动信号来诊断齿根裂纹故障。结果表明,采用扭转振动信号诊断行星齿轮箱轮齿裂纹故障是可行的,其相比传统的横向振动信号更具优越性。

行星齿轮箱具有结构紧凑、传动效率高、运行平稳等优点,被广泛应用于关键机械装备中。由于恶劣的工作环境,行星齿轮箱易产生齿根裂纹故障损伤且不易被识别,易造成安全隐患。扭转振动信号理论上不受行星架旋转引入的路径调制影响,相比于传统研究中的横向振动信号具有很大的优越性,频率成分简单,易于提取故障特征。为此,以扭振信号为分析对象,提出了一种加窗RMS(Root meam square)时域同步平均技术,实现行星齿轮箱的早期齿根裂纹故障诊断;并搭建故障模拟试验台,验证了该方法的有效性。

针对目前电动钻机有线电视监控系统监控点数量众多,导致摄像头至控制器的视频信号电缆数量特别多、布线困难、易受电磁干扰及监控点距离限制的问题,研制无线电视监控系统,取消摄像头至控制器的视频信号电缆,通过无线网桥采用无线传输方式,彻底解决电缆数量多、布线困难、易受电磁干扰及监控点距离限制的问题,提高了图像质量,辅助司钻完成设备精确操作,提高了钻井效率,保证钻机安全可靠地运行。

石油钻井吊环是石油钻采装备领域一种较为重要的井口工具,其设计时要求安全可靠、承载能力强,而若吊环大环端及小环端的危险截面的强度能达到设计要求,其它部位可不做材料力学性能要求。文中利用有限元分析方法对单臂吊环进行强度计算,分析吊环几个危险截面处的强度是否满足ASMEⅧ的强度校核准则,如不满足强度要求,则进行设计更改,使得更改后的吊环几个危险截面处的强度满足ASMEⅧ校核准则的强度要求。

设计的在线式轮装制动盘螺栓自动拧紧机,根据轮装制动盘螺栓的拧紧工艺和扭矩控制原理实现对螺栓拧紧力的控制;通过变距输送线体和丝杠变径机构,实现不同规格的轮盘拧紧;利用工业相机实现螺栓位置的识别,完成初始位置的确定;讨论了自动拧紧机控制系统的硬件组成和软件系统配置,并介绍了防错、防漏功能的设计流程。螺栓自动拧紧机可提高装配精度和操作效率。

飞机地面除冰系统是保障冰雪天气民航飞行安全的重要装备,加热管是该系统的关键元件。为满足对高黏度除冰液的快速加热需求,提出一种新型双螺旋梯形槽管。建立以槽深h、上底宽m、底角θ为结构特征参数的异型管数学模型,采用多项式函数构建响应面近似模型,综合考虑结构参数对努塞尔数、阻力系数和综合评价指标的影响。利用非支配排序遗传算法进行多目标优化,筛选得到结构参数的Pareto最优解集。结果表明:当h∈[1. 06,1. 08]、m∈[0. 17,0. 33]和θ∈[84. 06,84. 75]时,努塞尔数提高了78. 7%,综合评价指标提高了60%~62%。优化后的异型管可实现除冰液的快速加热,有利于提高航班正点率。

液压转盘结构紧凑,质量轻,已逐渐成为海洋平台深水钻机的标准配置。对液压转盘的机械结构、液压系统与电控系统进行了介绍,对液压转盘电控系统进行了输入与输出分析,并对电控系统的硬件与软件进行了设计。所设计的液压转盘电控系统已经取得了良好的应用效果。