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高压气动远控双胶塞水泥头研制与应用

天然气勘探与开发 2025年第1期48卷 97-106页

作者：赵常青谢磊张皓月中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司四川成都610052

四川盆地南部地区深层页岩气井固井作业中施工压力高(60~80 MPa),井口固井水泥头的操作难度和安全风险较大。为此,研制了一套与常规水泥头结构、工作原理完全不同的?139.7 mm高压气动有线远程控制双胶塞水泥头(工作压力为90MPa)。该水... 详细信息

四川盆地南部地区深层页岩气井固井作业中施工压力高(60~80 MPa),井口固井水泥头的操作难度和安全风险较大。为此,研制了一套与常规水泥头结构、工作原理完全不同的?139.7 mm高压气动有线远程控制双胶塞水泥头(工作压力为90MPa)。该水泥头主要设计原理为:采用转动90°开关挡销机构同步控制3个流道(主流道、旁通流道、主流道与旁通流道之间流道)的开启与关闭;利用开关挡销机构90°旋转实现了流道切换和胶塞投放一次性完成;气动控制系统由气动控制箱和气动挡销总成等组成,气动控制箱一边接井队气源,另一边接水泥头;借助井场气源,通过气动控制箱控制水泥头上各个旋转阀的开关,通过操作控制箱上的手柄,完成胶塞投放、流道切换。室内测试与现场应用结果表明:(1)室内测试该水泥头各项性能良好,在带压40 MPa的条件下,转动旋塞开关2 s完成、静水压密封压力为100 MPa、强度压力达137 MPa;(2)现场应用5井次均获成功,启动控制系统到胶塞释放入井时间均不到3 s,远程距离5~20 m可调,整个施工过程连续稳定;(3)与常规水泥头相比,从注完水泥浆到开始顶替这一固井阶段节约时间4~6 min。结论认为,所研制的高压气动远控双胶塞水泥头抗压能力强,远程控制系统可靠,水泥头操作的安全性和便捷性都得到了保障,为现场固井作业自动化奠定了基础。

关键词：固井水泥头远程控制高压气动控制箱

“液压与气压传动”课程实验教学环节设计探究——以气动回路实验为例

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现代农机 2025年第1期 108-110页

作者：张明军江苏师范大学科文学院江苏徐州221132

文章以“六步教学法”为主线,结合多年教学实践,以气动回路实验为载体,详细阐述了“液压与气压传动”课程实验的预习检测、作业点评、温故知新、新课导入、出示任务等十二个完整的教学环节,多环节层层递进、环环相扣。实践证明,该教学... 详细信息

文章以“六步教学法”为主线,结合多年教学实践,以气动回路实验为载体,详细阐述了“液压与气压传动”课程实验的预习检测、作业点评、温故知新、新课导入、出示任务等十二个完整的教学环节,多环节层层递进、环环相扣。实践证明,该教学环节设计可有效提高该课程的实验教学效率和教学质量,促进学生综合职业能力的培养与提升。

关键词：液压气动实验教学设计探究

基于气动方式的供弹装置结构设计与动态特性分析

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火炮发射与控制学报 2025年第1期46卷 37-43页

作者：王鹏陶泽岳跃康宋焦刘江帆沈阳理工大学机械工程学院中国人民解放军4805工厂军械修理厂南京理工大学工程技术研究院有限公司

针对箱式火箭炮供弹自动化能力不足以及效率低下的问题，设计了一款供弹迅速、结构紧凑、自动化程度高的气动供弹装置。该装置利用高压气体实现快速供弹的功能，可以提高火箭炮的饱和打击能力。完成气动供弹装置的结构设计及供弹过程动... 详细信息

针对箱式火箭炮供弹自动化能力不足以及效率低下的问题，设计了一款供弹迅速、结构紧凑、自动化程度高的气动供弹装置。该装置利用高压气体实现快速供弹的功能，可以提高火箭炮的饱和打击能力。完成气动供弹装置的结构设计及供弹过程动力学特性的分析。使用SolidWorks对供弹装置进行建模，并对其进行力学计算，初步计算出气瓶压力，为仿真分析提供参考。运用FLUENT、ABAQUS、ADAMS仿真软件分析供弹过程中弹丸的作用力、速度、加速度和位移等动力学特性。仿真结果表明：该装置能达到快速供弹的要求且极大地提高了供弹效率，对于实现快速供弹以及其他供输行业及工作具有实际指导意义。

关键词：供弹装置气动结构设计动力学仿真

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气动单面双点焊接专机设计研究

焊接技术 2025年第2期54卷 106-109页

作者：何金树刘翥寰郭春飞李吉宸鲍维霜天津七所高科技有限公司

介绍了单面双点焊接技术的基本原理,阐述了气动单面双点焊接专机的基本特点,通过前期调研及后续的现场实际应用的论证,完成对专机实施抗高温措施有效性的检验;并通过现场实际应用,完成焊接专机的整体结构性能检验,积累了专机抗高温的设... 详细信息

介绍了单面双点焊接技术的基本原理,阐述了气动单面双点焊接专机的基本特点,通过前期调研及后续的现场实际应用的论证,完成对专机实施抗高温措施有效性的检验;并通过现场实际应用,完成焊接专机的整体结构性能检验,积累了专机抗高温的设计经验,为后续推广单面双点相关技术的应用提供借鉴。

关键词：气动单面双点高温热卷专机

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气动翻转梳齿式菊花采摘装置设计与试验

农业机械学报 2022年第10期53卷 184-193页

作者：王荣炎于慧爽陈安迪李爱潮高磊郑志安中国农业大学工学院北京100083

针对菊花人工采摘效率低、尚未实现机械化等问题,设计了一种气动翻转梳齿式菊花采摘装置。该采摘装置主要由采摘部件、清齿部件、气动抛送机构、丝杠升降机构、行走装置和收集装置等组成,利用梳齿的梳刷作用将花朵采摘下来,借助清齿部... 详细信息

针对菊花人工采摘效率低、尚未实现机械化等问题,设计了一种气动翻转梳齿式菊花采摘装置。该采摘装置主要由采摘部件、清齿部件、气动抛送机构、丝杠升降机构、行走装置和收集装置等组成,利用梳齿的梳刷作用将花朵采摘下来,借助清齿部件和气动抛送机构完成收集工作,采摘部件的工作高度通过丝杠升降机构进行调节。根据菊花的生长特性和采摘要求,确定了采摘部件中偏置曲柄滑块机构和采摘梳齿的结构参数和运动参数。搭建了采摘样机,以曲柄转速、梳齿间距、机器行驶速度为试验因素,以采摘率、损伤率和含杂率为试验指标,进行了三元二次回归组合试验,建立了因素与指标间数学模型并确定了最优的参数组合,试验表明:在曲柄转速为47.94 r/min、梳齿间距为8 mm、机器行驶速度为0.17 m/s的因素水平组合下,采摘效果最佳。此时,采摘率为92%,损伤率为1.83%,含杂率为10%。该气动翻转梳齿式菊花采摘装置运行稳定,通过性良好,满足菊花采摘的农艺要求。

关键词：菊花采摘装置偏置式曲柄滑块梳齿式气动

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气动发射灭火炮伴随管式击发装置研究

兵工学报 2013年第10期34卷 1318-1323页

作者：刘少刚刘刚赵丹郭云龙哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国船舶重工集团公司第703研究所黑龙江哈尔滨150078

研究了一种可以快速加压的气动灭火炮击发装置。采用伴随管随动发射,解决了高压气体发射击发时膛内发射气压需要瞬态达到气室压力的难题。建立了击发过程动力学模型和膛内气体参数模型,给出了击发过程灭火弹运动方程。通过对击发过程进... 详细信息

研究了一种可以快速加压的气动灭火炮击发装置。采用伴随管随动发射,解决了高压气体发射击发时膛内发射气压需要瞬态达到气室压力的难题。建立了击发过程动力学模型和膛内气体参数模型,给出了击发过程灭火弹运动方程。通过对击发过程进行仿真分析,得到了击发过程膛内气体参数变化特性。研究了不同击发角对击发特性的影响,得到了最优击发角。通过MATLAB软件对击发装置的撞击过程进行了校核。研究结果表明,伴随管式击发装置能有效地解决膛内发射气压瞬态达到气室压力的要求。

关键词：兵器科学与技术灭火炮击发装置气动动力学

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气动主-被动一体化隔振器控制策略分析

振动工程学报 2007年第6期20卷 570-576页

作者：王晓雷杨庆俊郑钢铁哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电学院黑龙江哈尔滨150001 清华大学宇航学院北京100084

首先分析气动主-被动一体化隔振器采用负载加速度、位移、气腔压力反馈和基座加速度前馈时的隔振性能。分析表明负载加速度反馈能增大系统阻尼比,衰减谐振峰;负载绝对位移反馈能降低系统低频传递率,相对位移反馈对系统特性没有改进;系... 详细信息

首先分析气动主-被动一体化隔振器采用负载加速度、位移、气腔压力反馈和基座加速度前馈时的隔振性能。分析表明负载加速度反馈能增大系统阻尼比,衰减谐振峰;负载绝对位移反馈能降低系统低频传递率,相对位移反馈对系统特性没有改进;系统中没有机械弹簧时,气腔压力反馈的作用与加速度反馈类似,有机械弹簧时,压力反馈不会有明显效果;在负载加速度反馈的基础上引入基座加速度前馈能进一步改进隔振性能。然后应用负载加速度反馈和基座加速度前馈对隔振器进行了主动隔振实验,实验结果与分析结果相符。也将自适应滤波算法应用于隔振器的主动控制,取得了更好的振动抑制效果。

关键词：主动隔振控制策略气动

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气动球果采摘柔性手爪设计与实验

农业机械学报 2021年第2期52卷 30-43页

作者：刘晓敏田德宝宋懋征耿德旭赵云伟北华大学机械工程学院吉林132021

针对球形果实采摘问题,采用气动多向弯曲柔性驱动器设计了2种规格带有回转腕部功能的多自由度3指采摘柔性手爪。该采摘柔性手爪采用中心对称结构,其柔性手指与驱动器复合一体,在气压下可产生贴合球果表面的弧状变形,3指协同配合运动抓... 详细信息

针对球形果实采摘问题,采用气动多向弯曲柔性驱动器设计了2种规格带有回转腕部功能的多自由度3指采摘柔性手爪。该采摘柔性手爪采用中心对称结构,其柔性手指与驱动器复合一体,在气压下可产生贴合球果表面的弧状变形,3指协同配合运动抓取球果,并通过腕部旋扭分离方式完成采摘。研究了“刚柔耦合”驱动器的材料和制造工艺,建立了柔性驱动器形变模型,获得了其气压下的形变特性,并进行了相关实验验证。试制了采摘柔性手爪物理样机,研究分析了柔性手爪的工作空间、抓取模式和采摘时的力学性能,并在实验室搭建的采摘平台上进行了多种球果模拟采摘实验。结果表明,该采摘柔性手爪具有3种抓取模式,物形适应性好,抓取柔顺可靠、动作灵活,采摘主动安全、损伤小,适于多种球果的采摘。该柔性手爪采摘球果的尺寸范围为30~130 mm,三指交错强力握取球果的最大质量为1.28 kg。

关键词：球果采摘柔性驱动器柔性手爪气动

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气动软体机器人发展现状与趋势

中国科学：技术科学 2020年第7期50卷 897-934页

作者：管清华孙健刘彦菊冷劲松哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150008 哈尔滨工业大学航天科学与力学系哈尔滨150008

软体机器人由于其内在的高度的灵活性、良好的顺应性、出色的适应性和自然安全的可交互性,在医疗、教育、服务、救援、探索、探测、可穿戴设备等领域越来越受到重视,并显示出巨大的发展潜力.气动软体机器人由于重量轻、效率高、无污染... 详细信息

软体机器人由于其内在的高度的灵活性、良好的顺应性、出色的适应性和自然安全的可交互性,在医疗、教育、服务、救援、探索、探测、可穿戴设备等领域越来越受到重视,并显示出巨大的发展潜力.气动软体机器人由于重量轻、效率高、无污染、环境适应性强等特点在软体机器人领域占据了重要地位.同时,气动软体机器人技术的发展与新材料、新设计和新工艺的应用密不可分.本文首先从驱动器结构设计、制作工艺综述了气动软体机器人的研究现状与主要进展,而后对软体机器人的多功能化、模块化以及仿生学设计趋势进行了分析和讨论.并对气动软体机器人在系统可靠性、气源供给和运动控制方面研究面临的问题和挑战进行了相关分析和讨论,最后对气动软体机器人的未来发展方向和意义进行了展望和总结.

关键词：软体机器人气动多功能化综述