大尺寸碳纤维复合材料飞机蒙皮构件精密水切割装备的研制 被引量：10

1

作者 陈正文 任启乐 +3 位作者 庞雷 薛胜雄 陈波 武子全 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第9期12-16,26,共6页

碳纤维复材是典型的难加工材料,碳纤维复材飞机蒙皮构件的高质高效切削铣边技术是国内外航空先进制造技术研究热点。探讨了碳纤维复材的超高压水切割机理,分析了大尺寸碳纤维复材飞机蒙皮构件精密水切割装备的设计难点,阐述了500 MPa压... 碳纤维复材是典型的难加工材料,碳纤维复材飞机蒙皮构件的高质高效切削铣边技术是国内外航空先进制造技术研究热点。探讨了碳纤维复材的超高压水切割机理,分析了大尺寸碳纤维复材飞机蒙皮构件精密水切割装备的设计难点,阐述了500 MPa压力级水射流机组、五轴联动水切割机床、浮动点阵柔性托架、水刀头机构、数控系统等部件的关键技术,经过方向舵蒙皮精密水切割试验表明符合相关加工要求。 展开更多

关键词 500 MPa机组 五轴联动水切割机床 浮动点阵柔性托架 水刀头机构 方向舵蒙皮水切割

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基于超高压磨料水射流的材料铣削加工技术及试验研究 被引量：8

2

作者 任启乐 王永强 +3 位作者 陈正文 韩彩红 张的 曲玉栋 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第4期15-20,84,共7页

超高压磨料水射流因具有冲蚀材料的能力而被广泛用于水切割用途,为了将传统超高压磨料水切割技术转变为控制切削深度的超高压磨料水射流铣削技术,探索了磨料水射流铣削材料型槽的技术原理和关键控制因素,介绍了磨料水射流铣削加工试验... 超高压磨料水射流因具有冲蚀材料的能力而被广泛用于水切割用途,为了将传统超高压磨料水切割技术转变为控制切削深度的超高压磨料水射流铣削技术,探索了磨料水射流铣削材料型槽的技术原理和关键控制因素,介绍了磨料水射流铣削加工试验装置和以扇形结构磨料喷嘴组成铣削刀头的研制情况,开展了不锈钢及陶瓷材料的型槽铣削加工试验,分析了磨料水射流铣削关键工况参数对材料型槽铣削深度的影响规律。结果表明,铣削刀头形成260~400 MPa压力的扇形磨料射流,并以500~1000 mm/min横移速度相对于材料工件重复循环移动,可以实现特殊型槽的磨料水射流铣削成型技术应用。 展开更多

关键词 超高压磨料水射流 磨料水射流铣削技术 铣削加工试验装置 材料型槽铣削试验

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水射流新型应用技术与装备的研究 被引量：8

3

作者 王永强 任启乐 +3 位作者 薛胜雄 陈正文 朱华清 庞雷 《流体机械》 CSCD 北大核心 2018年第2期36-40,共5页

挖掘水射流技术应用领域和开发高端水射流装备一直是国内外水射流技术发展的目标。在分析水射流应用及装备研制共性技术基础上,对我国的磨料水射流钢管冷态除鳞(锈)、水射流路桥建筑破拆及航空复合材料水切割等3种不同压力等级的水射流... 挖掘水射流技术应用领域和开发高端水射流装备一直是国内外水射流技术发展的目标。在分析水射流应用及装备研制共性技术基础上,对我国的磨料水射流钢管冷态除鳞(锈)、水射流路桥建筑破拆及航空复合材料水切割等3种不同压力等级的水射流应用新技术,分析了各自领域内传统工艺的不足和水射流新技术的机理,介绍了水射流装备的研制及工程应用的情况,为进一步推广新工艺提供借鉴参考。 展开更多

关键词 水射流技术与装备 磨料水射流除鳞除锈 水射流路桥建筑破拆 复合材料水切割

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摆振水射流破碎混凝土技术研究 被引量：5

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作者 鲁飞 陈正文 +3 位作者 薛胜雄 庞雷 韩彩红 罗铭 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第12期51-55,共5页

破碎混凝土建筑以往通常采用机械破碎的方法,会生产较大的振动、噪声和粉尘污染。本文提出一种用摆振水射流破碎混凝土的方法,并进行了摆振水射流破碎混凝土的原理分析、摆振水射流系统结构设计、开展摆振水射流破碎混凝土的试验研究,... 破碎混凝土建筑以往通常采用机械破碎的方法,会生产较大的振动、噪声和粉尘污染。本文提出一种用摆振水射流破碎混凝土的方法,并进行了摆振水射流破碎混凝土的原理分析、摆振水射流系统结构设计、开展摆振水射流破碎混凝土的试验研究,研制出摆振水射流破碎混凝土设备,并计算其破碎的效率和比能。研究结果表明,摆振水射流冲击速度大,具有脉动性及间断加载的动载特性,可以显著增强对混凝土等脆性材料的破碎效果。并且应用本项技术研制开发的设备与国外同类设备的破碎效率水平相当,因此,该方法及设备具有很高的推广应用价值。 展开更多

关键词 摆振水射流 破碎 混凝土 高压水射流技术

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超高压组合式柱塞密封装置设计技术研究 被引量：2

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作者 王永强 鲁飞 +4 位作者 王素华 陈真 李欣 边海宁 沈利 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第11期20-26,共7页

为了解决超高压柱塞密封易泄漏、密封件使用寿命短的问题,研制了一种高可靠性、长寿命的超高压柱塞密封装置,设计了迷宫式间隙密封与自封式密封相结合的两级超高压密封结构,并通过数值模拟分析计算了第一级迷宫式间隙密封对泄漏的高压... 为了解决超高压柱塞密封易泄漏、密封件使用寿命短的问题,研制了一种高可靠性、长寿命的超高压柱塞密封装置,设计了迷宫式间隙密封与自封式密封相结合的两级超高压密封结构,并通过数值模拟分析计算了第一级迷宫式间隙密封对泄漏的高压水的压力降低值,通过超高压泵试验验证了超高压密封的可靠性和使用寿命。结果表明,迷宫式间隙密封可以将泄漏的高压水的压力降低156 MPa,研制的超高压组合式柱塞密封装置在超高压泵排出压力为280 MPa的情况下使用寿命达到300 h左右。研究成果可为类似的超高压密封装置的设计提供借鉴。 展开更多

关键词 超高压 组合式密封 自封式密封 密封装置 迷宫密封 V形密封圈

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成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺研究 被引量：3

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作者 巴胜富 庞雷 +6 位作者 曲玉栋 李欣 陈正文 韦志超 段世铭 张的 韩彩红 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第3期16-23,共8页

针对现有清洗设备存在体量庞杂、清洗功能适配性差、清洗产生的含油污水难以处理达标等问题,提出一种由射流清洗、负压抽吸、多级过滤、油水分离、循环清洗等流程组成的成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺,开展了清洗喷枪设计,配套... 针对现有清洗设备存在体量庞杂、清洗功能适配性差、清洗产生的含油污水难以处理达标等问题,提出一种由射流清洗、负压抽吸、多级过滤、油水分离、循环清洗等流程组成的成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺,开展了清洗喷枪设计,配套负压抽吸及清洗泵送系统以及油水分离系统,完成成品油罐清洗成套设备研制。水射流清洗及水处理试验效果良好,实现了25~10000 m^(3)各种结构类型的成品油罐高效、安全清洗。研究成果可为各类成品油罐无人进罐清洗提供工程方案和理论设计依据。 展开更多

关键词 成品油罐 水射流 清洗喷枪 负压抽吸 油水分离

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基于射流机理的泥浆罐清洗工艺参数研究 被引量：2

7

作者 韦志超 李欣 +5 位作者 曲玉栋 庞雷 巴胜富 童岭 王永强 鲁飞 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第1期62-68,共7页

针对传统钻井泥浆罐清洗采用人工进罐作业,存在安全隐患及效率低等问题,结合泥浆罐结构和罐内油泥沉积特点,从泥浆罐清洗工艺出发,分析“以油洗油”射流方式对罐内油泥冲击、破碎和溶解的清洗机理,开展射流轨迹模型、喷枪清洗模式、射... 针对传统钻井泥浆罐清洗采用人工进罐作业,存在安全隐患及效率低等问题,结合泥浆罐结构和罐内油泥沉积特点,从泥浆罐清洗工艺出发,分析“以油洗油”射流方式对罐内油泥冲击、破碎和溶解的清洗机理,开展射流轨迹模型、喷枪清洗模式、射流打击力等研究。结果表明,当射流压力为0.7 MPa、流量为500 L/min、喷嘴出口直径为18 mm时,以白油为射流清洗介质,当靶距为8 m时,射流打击力为213 N,所研制的三维旋转喷枪完全满足典型钻井泥浆罐清洗作业要求。同时,三维旋转喷枪设置有罐底和罐壁2种分区清洗模式,通过清洗模式的切换,实现泥浆罐全方位清洗。研究结果可为泥浆站钻井泥浆罐安全、高效、自动化清洗提供参考。 展开更多

关键词 钻井泥浆罐 射流清洗 射流轨迹 射流打击力 靶距

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易燃易爆环境撬装清洗设备的安全可靠性分析与应用研究 被引量：1

8

作者 巴胜富 韦志超 +5 位作者 曲玉栋 李云云 李欣 陈正文 王永强 庞雷 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第7期74-79,共6页

针对石化领域易燃易爆环境下撬装清洗设备的安全可靠性要求,从撬装清洗设备易燃易爆环境JSA作业风险评估及控制出发,分析危害程度大的燃烧爆炸安全风险及发生概率较高的运输安全风险,提出易燃易爆和运输安全性设计方法和判定依据;基于... 针对石化领域易燃易爆环境下撬装清洗设备的安全可靠性要求,从撬装清洗设备易燃易爆环境JSA作业风险评估及控制出发,分析危害程度大的燃烧爆炸安全风险及发生概率较高的运输安全风险,提出易燃易爆和运输安全性设计方法和判定依据;基于故障模式及危害性分析(FMECA),建立水射流清洗系统可靠性通用模型,进行可靠性分配及可靠性设计,用于水射流清洗设备生产设计、检验验收及质量评定等。最终完成具有燃烧爆炸风险防护,上坡、下坡及横向运输安全稳定,平均故障间隔时间tMTBF≥1000 h的水射流清洗设备研制。水射流清洗设备的安全可靠性分析与应用研究,可为今后易燃易爆环境撬装清洗设备的工程设计和施工作业提供一定参考。 展开更多

关键词 水射流清洗 易燃易爆 运输安全 安全特性 可靠特性

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超高压泵承压件优化设计方法 被引量：11

9

作者 鲁飞 陈正文 +3 位作者 韦志超 王振刚 梁勇 乔建勋 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第9期20-25,32,共7页

针对超高压泵承压件的开裂问题,对承压件的组成、疲劳裂纹产生和扩展的机理进行了分析,通过循环载荷特性分析及影响疲劳寿命的主要因素研究,得出影响承压件的疲劳寿命的两大因素为疲劳强度和承压件内壁受到的交变应力的结论,并进一步提... 针对超高压泵承压件的开裂问题,对承压件的组成、疲劳裂纹产生和扩展的机理进行了分析,通过循环载荷特性分析及影响疲劳寿命的主要因素研究,得出影响承压件的疲劳寿命的两大因素为疲劳强度和承压件内壁受到的交变应力的结论,并进一步提出解决承压件开裂问题及提高寿命的两个关键技术途径为提高材料的疲劳强度和降低承压件内壁的应力水平。对采用改进设计的承压件的超高压泵在280 MPa压力下进行寿命考核试验,承压件寿命从50 h左右提高到250 h以上,提高了4倍。试验结果验证了提高承压件寿命的理论和方法的有效性。该方法可以在类似的超高压设备的设计中得到应用。 展开更多

关键词 超高压泵 往复泵 承压件 开裂失效 疲劳强度 寿命

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钻井泥浆罐自动化清洗与回收成套设备研制 被引量：5

10

作者 庞雷 王永强 +3 位作者 鲁飞 巴胜富 韩彩红 曲玉栋 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第7期12-15,21,共5页

泥浆罐在使用过程中,泥浆容易产生沉积,出现罐容降低、影响新浆品质等问题,必须定期清洗.给出泥浆罐机械清洗的工艺流程,泥浆罐沉积物在射流冲击作用下破碎、溶解,经抽料回收模块抽出,输送进入泥浆分离模块,在重力式斜板沉降和离心式分... 泥浆罐在使用过程中,泥浆容易产生沉积,出现罐容降低、影响新浆品质等问题,必须定期清洗.给出泥浆罐机械清洗的工艺流程,泥浆罐沉积物在射流冲击作用下破碎、溶解,经抽料回收模块抽出,输送进入泥浆分离模块,在重力式斜板沉降和离心式分离的共同作用下,实现沉积物减量回收.针对关键设备喷枪的设计中引入空化射流,提高射流打击力和有效射程,并且针对不同罐型设计不同摆动角度的喷枪,实现喷枪射流在罐内的全覆盖.特殊设计了斜板沉降系统,给出了斜板沉降器的结构和参数,确定了斜板面积和数量,计算了布水穿孔花墙孔口面积和数量,实现沉积物大流量下的快速分离.在实际工程应用中完全替代人工清罐,并达到环保和沉积物减量回收的目的. 展开更多

关键词 泥浆罐 自动化清洗 喷枪 空化射流 斜板沉降 固液分离

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多功能超高压水射流加工装备的研制 被引量：5

11

作者 陈正文 任启乐 +3 位作者 鲁飞 巴胜富 武子全 张丽闵 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第6期34-39,共6页

由于水射流切割加工具有对材料无选择性的特点,使其在复合材料、超硬非金属材料等特种材料加工领域,具有无比的优越性。在超高压水切割技术的基础上,探讨了超高压水射流车削、铣削及抛光的加工机理,介绍了多功能超高压水射流加工装备的... 由于水射流切割加工具有对材料无选择性的特点,使其在复合材料、超硬非金属材料等特种材料加工领域,具有无比的优越性。在超高压水切割技术的基础上,探讨了超高压水射流车削、铣削及抛光的加工机理,介绍了多功能超高压水射流加工装备的设计参数,分析了多功能超高压水射流加工装备的关键结构,通过装备的研制和多种材料的水射流加工试验表明,零部件的超高压水射流车削、铣削、抛光等水射流加工技术可行。 展开更多

关键词 超高压水射流加工装备 水射流车削 水射流铣削 水射流抛光

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500 MPa水切割射流发生装置的设计 被引量：3

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作者 任启乐 陈正文 +4 位作者 文宏刚 李岳峰 倪小聪 王永强 曲玉栋 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第1期43-47,共5页

超高压水切割技术应用于碳纤维等纤维增强复合材料切割加工,射流压力和工作流量的工况参数是高质高效切割复合材料的重要前提条件。探讨了纤维增强复合材料水切割机理和射流工况参数,介绍了500 MPa压力级的纤维复合材料水切割射流发生... 超高压水切割技术应用于碳纤维等纤维增强复合材料切割加工,射流压力和工作流量的工况参数是高质高效切割复合材料的重要前提条件。探讨了纤维增强复合材料水切割机理和射流工况参数,介绍了500 MPa压力级的纤维复合材料水切割射流发生装置参数计算,阐述了射流发生装置主要结构,运用有限元分析方法校核射流发生装置主要部件,通过计算、分析和试验表明射流发生装置满足切割射流工况要求。 展开更多

关键词 纤维增强复合材料 超高压水切割 射流发生装置 设计与校核

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基于500 MPa超高压增压器并联的大流量水切割主机研制 被引量：1

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作者 任启乐 陈正文 +4 位作者 王永强 张的 庞雷 曲玉栋 韩彩红 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第5期12-17,共6页

超高压(420~500 MPa)、大流量(4~6 L/min)的射流参数,是畜禽胴体高压冷态切分等纯水切割应用和碳纤维复合材料等磨料水切割应用确保质量和效率的关键因素.分析了水切割主机用超高压、大流量的增压器液力端设计难点,介绍了基于双组500 MP... 超高压(420~500 MPa)、大流量(4~6 L/min)的射流参数,是畜禽胴体高压冷态切分等纯水切割应用和碳纤维复合材料等磨料水切割应用确保质量和效率的关键因素.分析了水切割主机用超高压、大流量的增压器液力端设计难点,介绍了基于双组500 MPa超高压增压器并联的大流量水切割主机研制关键技术,探讨了双组增压器并联结构的脉动情况,结果表明该水切割主机能稳定地发生超高压、大流量的射流工况. 展开更多

关键词 水切割主机 500MPa增压器 并联结构 流量及压力脉动

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深海水力破拆工程的对策 被引量：1

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作者 薛胜雄 陈正文 +4 位作者 任启乐 王永强 操松林 韩彩红 张的 《流体机械》 CSCD 北大核心 2018年第11期45-48,27,共5页

深海沉船(装载油料和危险化学品液体)的应急处置方法首先是排出船载液体,即创造一个打捞前的安全条件。针对这一工程,提出了第一步采用水切割成套装备在水下船体外层切割一个1～2 m2的矩形或圆形大孔,继而在内层舱壁面上安装机械打孔、... 深海沉船(装载油料和危险化学品液体)的应急处置方法首先是排出船载液体,即创造一个打捞前的安全条件。针对这一工程,提出了第一步采用水切割成套装备在水下船体外层切割一个1～2 m2的矩形或圆形大孔,继而在内层舱壁面上安装机械打孔、封堵、抽液专用装备。对于6 000 m深海进行水力破拆工程,提出了将全套装备沉入海底、由深海ROV提供动力及协同工作的作业方式,剖析了深海水力破拆成套装备的整体构想和作业目标,研究了前混合磨料水切割型式与工况参数,归纳了海底泵、混沙容器与切割头关键技术,设计了系列试验及其关键点。以上对策是研制深海切割工程装备的全过程实施方案。 展开更多

关键词 深海 前混合 水切割 设计方案

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