200mpa增壓器的研究與設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-05 22:26本頁(yè)面
【正文】 島（包括汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)），使用的燃料一般是放射性重金屬，而核電站中的許多裝置均為密封型，以防止核泄漏及核事故發(fā)生，而機(jī)械上許多密封裝置，均采用螺栓壓緊密封，如果螺栓壓緊力度不夠，容易松動(dòng)，將很有可能發(fā)生核泄漏或者核事故。例如：在內(nèi)燃機(jī)中，采用了渦輪增壓技術(shù)來(lái)提高空氣和燃料的合比，從而大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，節(jié)約能源且減少污染，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燒特性，滿足了高標(biāo)準(zhǔn)的排放要求；而在液壓與氣動(dòng)技術(shù)中，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)回路對(duì)用力放大的要求，出現(xiàn)了由低壓向高壓或超高壓轉(zhuǎn)換的增壓裝置，如利用增壓缸內(nèi)塞的面積差提供高壓的增壓裝置等。增壓器按其工作原理的不同以及工作環(huán)境的差別可以分為內(nèi)燃機(jī)油箱增壓器、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器、液壓氣壓增壓器三大類(lèi)。提高進(jìn)氣壓力(又稱增壓壓力)，即將新鮮的空氣或可燃混合氣在內(nèi)燃機(jī)工作氣缸外面預(yù)先進(jìn)行壓縮，增大進(jìn)入氣缸的空氣密度，以便供更多的燃料進(jìn)行燃燒，從而大幅度地提高功率，而且還能改善內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。事實(shí)表明，增壓是提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率、改善經(jīng)濟(jì)性的有效方法，因此得到廣泛的應(yīng)用。這時(shí)若用增壓，可以提高進(jìn)入氣缸的空氣壓力，使內(nèi)燃機(jī)功率得以增大。壓氣機(jī)一般是容積式或葉片式的，由曲軸或廢氣渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。按驅(qū)動(dòng)增壓器的能量來(lái)源不同則分為慣性增壓、機(jī)械增壓、廢氣渦輪增壓、復(fù)合增壓和氣波增壓工。廢氣渦輪增壓器利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪和葉輪，壓送空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)性高還可以降低系統(tǒng)噪聲，優(yōu)點(diǎn)十分明顯?？傊m然內(nèi)燃機(jī)增壓還存在技術(shù)上的難題需要解決，但是這種方法的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。這樣就可以在不增加柴油機(jī)體積的情況下成倍地增大功率。1)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓的分類(lèi)目前汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器主要分為渦輪增壓和機(jī)械增壓兩大類(lèi)。機(jī)械增壓器雖然由于體積大、噪聲大成本高等缺點(diǎn)而發(fā)展緩慢，不過(guò)由于自身具有瞬態(tài)響應(yīng)快、工作性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，所以在小排量發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用具有很好的經(jīng)濟(jì)性。2)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器的優(yōu)缺點(diǎn)汽車(chē)采用廢氣渦輪增壓器后，大大增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣量和供油量，能使柴油機(jī)功率提高30%一50%，從而增大車(chē)輛的扭矩、提高動(dòng)力性、降低油耗、防止污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。不過(guò)渦輪增壓器雖然有協(xié)助發(fā)動(dòng)機(jī)增力的作用，也有它的缺點(diǎn)，如增壓器轉(zhuǎn)速過(guò)高，汽車(chē)機(jī)件磨損快，其中最明顯的是“滯后響應(yīng)”，即由于葉輪的慣性作用對(duì)油門(mén)驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，使發(fā)動(dòng)機(jī)延遲增加或減少輸出功率。不過(guò)由于這類(lèi)增壓器的增壓能力是在降低有效流量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，所以增壓缸只能增大輸出壓力，并不能增大輸出能量 。實(shí)際工作中，一般采用液體增壓技術(shù)，在不增加系統(tǒng)工作壓力的情況下，通過(guò)增壓裝置，使系統(tǒng)的某一局部獲得較高的工作壓力，滿足系統(tǒng)要求。此外，還可以采用增壓回路，但液壓系統(tǒng)的整體工作壓力仍然較低，可以節(jié)省能源消耗。本文的研究重點(diǎn)便是液壓增壓器。鍛壓機(jī)械的液壓系統(tǒng)，往往只是部分增壓液壓缸或個(gè)別增壓液壓缸行程末端需要很高的工作壓力，而系統(tǒng)的其余部分工作壓力比較低，在需要的位置設(shè)置增壓器后，就可以選用工作壓力較低的液壓泵和其它液壓元件，組成更為經(jīng)濟(jì)合理的液壓系統(tǒng)。下面介紹幾種典型的增壓回路的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，先介紹增壓裝置的主要部分:液壓增壓缸。1)單作用增壓缸圖11單作用增壓缸結(jié)構(gòu)圖與示意圖如圖11所示，單作用增壓器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，它由低壓腔(左)、高壓腔(右)和連成一體的大小活塞構(gòu)成?；钊祷貢r(shí)，低壓液體改由油口C進(jìn)入，由油口A回液，活塞向左運(yùn)動(dòng)，這時(shí)待增壓液體從油口B吸入高壓腔，以備下次循環(huán)輸出。當(dāng)一次輸出完成后，必須待活塞返回后才能再次輸出。當(dāng)二位四通閥處于左位時(shí)增壓液壓缸低壓充油，處于右位時(shí)增壓液壓缸增壓。主要適用于增壓行程較短的場(chǎng)合。結(jié)構(gòu)如13所示。圖13 雙作用增壓缸示意圖圖14是雙作用增壓器的典型應(yīng)用。當(dāng)泵超過(guò)順序閥A的調(diào)整壓力時(shí)，雙作用增壓缸在二位四通閥操縱下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使增壓液壓缸增壓液壓泵最大工作壓力由溢流閥B調(diào)定。圖14應(yīng)用雙作用增壓缸的增壓回路核電站（nuclear power plant）是利用核分裂(Nuclear Fission)或核融合(Nuclear Fusion)反應(yīng)所釋放的的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠。核電站一般分為兩部分：利用原子核裂變生產(chǎn)蒸汽的核島（包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng)）和利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島（包括汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)），使用的燃料一般是放射性重金屬，而核電站中的許多裝置均為密封型，以防止核泄漏及核事故發(fā)生，而機(jī)械上許多密封裝置，均采用螺栓壓緊密封，如果螺栓壓緊力度不夠，容易松動(dòng)，將很有可能發(fā)生核泄漏或者核事故。其中，液壓系統(tǒng)中用到的增壓器大多屬于高壓增壓裝置，即主要為液壓系統(tǒng)提供高壓或超高壓，滿足系統(tǒng)某一回路的高壓要求。本課題主要對(duì)核電站上200MPa緊螺栓用液壓增壓器進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析其原理、結(jié)構(gòu)以及工作特性，其主要內(nèi)容為：、結(jié)構(gòu)分析與參數(shù)設(shè)計(jì)，最終給出增壓裝置的裝配圖；，主要分析了安裝增壓裝置后的封閉油箱內(nèi)液體的流動(dòng)特性，裝置內(nèi)各部件(增壓缸筒、回油馬達(dá)、補(bǔ)油泵等)的功率特性和功率損失，以及封閉油箱內(nèi)液體的彈簧效應(yīng)；，通過(guò)建立一個(gè)安裝了增壓裝置的典型液壓系統(tǒng)，對(duì)增壓缸筒內(nèi)的增壓活塞進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和模擬，得出活塞的位移函數(shù)，反映封閉油箱內(nèi)油液的動(dòng)態(tài)特性。在某些短時(shí)或局部需要高壓液
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