200mpa增壓器的研究與設(shè)計-在線瀏覽
2024-08-05 22:35本頁面
【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，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)來提高空氣和燃料的合比，從而大幅度提高發(fā)動機(jī)的輸出功率，節(jié)約能源且減少污染，改善了發(fā)動機(jī)的燒特性，滿足了高標(biāo)準(zhǔn)的排放要求；而在液壓與氣動技術(shù)中，為了實現(xiàn)系統(tǒng)回路對用力放大的要求，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、汽車發(fā)動機(jī)增壓器、液壓氣壓增壓器三大類。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。事實表明，增壓是提高發(fā)動機(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。按驅(qū)動增壓器的能量來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)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(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)點十分明顯。總之，雖然內(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)汽車發(fā)動機(jī)增壓的分類目前汽車發(fā)動機(jī)增壓器主要分為渦輪增壓和機(jī)械增壓兩大類。機(jī)械增壓器雖然由于體積大、噪聲大成本高等缺點而發(fā)展緩慢，不過由于自身具有瞬態(tài)響應(yīng)快、工作性能穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點，所以在小排量發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用具有很好的經(jīng)濟(jì)性。2)汽車發(fā)動機(jī)增壓器的優(yōu)缺點汽車采用廢氣渦輪增壓器后，大大增加了發(fā)動機(jī)的充氣量和供油量，能使柴油機(jī)功率提高30%一50%，從而增大車輛的扭矩、提高動力性、降低油耗、防止污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。不過渦輪增壓器雖然有協(xié)助發(fā)動機(jī)增力的作用，也有它的缺點，如增壓器轉(zhuǎn)速過高，汽車機(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油門驟時變化反應(yīng)遲緩，使發(fā)動機(jī)延遲增加或減少輸出功率。不過由于這類增壓器的增壓能力是在降低有效流量的基礎(chǔ)上實現(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，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，低壓液體改由油口C進(jìn)入，由油口A回液，活塞向左運動，這時待增壓液體從油口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增壓液壓缸低壓充油，處于右位時增壓液壓缸增壓。主要適用于增壓行程較短的場合。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)泵超過順序閥A的調(diào)整壓力時，雙作用增壓缸在二位四通閥操縱下往復(fù)運動，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，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。本課題主要對核電站上200MPa緊螺栓用液壓增壓器進(jìn)行設(shè)計，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，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)；，通過建立一個安裝了增壓裝置的典型液壓系統(tǒng)，對增壓缸筒內(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)油液的動態(tài)特性。在某些短時或局部需要高壓液
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