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某齿轮泵壳体快速铸造工艺的研究及应用

铸造 2024年第3期73卷 403-406页

作者：冯超唐桢茄菊红中国航发西安动力控制科技有限公司陕西西安710077

新研产品的生产周期及生产成本一直是传统铸造方法的弱点。为保证新研产品铸件的一次试制合格,简化了毛坯外形,设计铸造工艺方案,铸件内腔采用3D打印砂芯成形,铸件浇注后外形由机加工成形。简化后的模具加工总共用时15天,同步3D打印砂芯... 详细信息

新研产品的生产周期及生产成本一直是传统铸造方法的弱点。为保证新研产品铸件的一次试制合格,简化了毛坯外形,设计铸造工艺方案,铸件内腔采用3D打印砂芯成形,铸件浇注后外形由机加工成形。简化后的模具加工总共用时15天,同步3D打印砂芯,每项铸件打印壳芯约一周时间。若壳体外部结构更改,本套模具还可继续生产铸件,若内腔油路更改,可用3D打印重新打印,大大降低了生产成本,为科研生产提供有力保障。

关键词：简化外形 3D打印砂芯周期生产成本

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表面织构在齿轮泵关键摩擦副上的应用

润滑与密封 2018年第2期43卷 133-136页

作者：强巍王万成何彬中国航发西安动力控制科技有限公司技术中心陕西西安710077

为改善齿轮泵齿轮副与侧板这对关键摩擦副的抗磨损性能,基于表面织构的减摩机制,在试件表面加工了表面织构,通过摩擦磨损试验研究不同表面织构作用下不同材料间的摩擦因数、磨损量;选择减摩效果较优的织构参数加工于齿轮泵的侧板表面,... 详细信息

为改善齿轮泵齿轮副与侧板这对关键摩擦副的抗磨损性能,基于表面织构的减摩机制,在试件表面加工了表面织构,通过摩擦磨损试验研究不同表面织构作用下不同材料间的摩擦因数、磨损量;选择减摩效果较优的织构参数加工于齿轮泵的侧板表面,装配并进行产品的台架试验。研究结果表明:在合理表面织构作用下,摩擦副试件的摩擦因数最大降低了45%,磨损量最大减小了87.5%;应用表面织构的齿轮泵台架试验运行时间达到10 000 h的设计寿命指标,且各项性能参数均满足设计要求。

关键词：表面织构齿轮泵磨损试验台架试验

基于运动法的航空发动机高速燃油齿轮泵卸荷槽设计与验证

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推进技术 2024年第5期45卷 197-207页

作者：符江锋赵志杰刘显为魏士杰崔建魏鹏飞西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129 中国兵器工业试验测试研究院陕西华阴714200 中国航发西安动力控制科技有限公司陕西西安710077

高压、高速、高温化使得齿轮泵固有困油问题愈发严重,传统卸荷槽结构已难以满足高性能燃油泵设计要求。为此本文提出一种基于运动法的新型卸荷槽结构设计方法,通过构建困油模型并从整泵全局角度分析齿轮参数对困油各项性能的影响规律,... 详细信息

高压、高速、高温化使得齿轮泵固有困油问题愈发严重,传统卸荷槽结构已难以满足高性能燃油泵设计要求。为此本文提出一种基于运动法的新型卸荷槽结构设计方法,通过构建困油模型并从整泵全局角度分析齿轮参数对困油各项性能的影响规律,以确定齿轮参数并为卸荷槽设计提供约束条件;其次基于齿轮运动规律和卸荷槽设计原则进行了某型燃油齿轮泵卸荷槽的设计,并进行了多个工况下新型卸荷槽和传统卸荷槽困油特性仿真对比;最后试制了样机并通过试验验证了卸荷槽设计的有效性。研究结果表明:所设计的卸荷槽与传统矩形卸荷槽相比,同工况下最大困油压力降低63.4 MPa,流量脉动率减小33.5%,空化区域更小,工作性能更优,能够显著缓解困油带来的不利影响。采用该结构卸荷槽的齿轮泵具有高的容积效率和长时抗汽蚀能力。

关键词：航空发动机燃油泵齿轮泵卸荷槽设计困油模型

基于MBD的三维工艺技术在新品研制中的应用

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新技术新工艺 2017年第9期 1-6页

作者：刘曦孙莉洁中国航发西安动力控制科技有限公司试制中心陕西西安710077

随着计算机技术迅猛发展,设计人员经历了从手工绘图到二维制图,再到三维建模等不同设计阶段。显然,三维建模要比二维制图及手工绘图效率高很多。传统的二维工艺设计不能直接应用于三维模型,这就要求设计人员将三维模型再转换成二维工程... 详细信息

随着计算机技术迅猛发展,设计人员经历了从手工绘图到二维制图,再到三维建模等不同设计阶段。显然,三维建模要比二维制图及手工绘图效率高很多。传统的二维工艺设计不能直接应用于三维模型,这就要求设计人员将三维模型再转换成二维工程图样,因此影响了产品研制周期。近年来,西门子公司通过Teamcenter软件实现了工艺的编制与管理,通过UG软件完成了工序模型的生成和三维模型标注。为提高生产效率,要求工艺人员充分利用三维模型及其携带的MBD信息,由此诞生了三维工艺技术。

关键词： MBD 三维工艺工序模型

航空发动机长寿命、高可靠燃油齿轮泵关键技术研究综述

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推进技术 2024年第12期45卷 41-58页

作者：符江锋王建礼李文霞魏士杰安理会西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 中国航发西安动力控制科技有限公司陕西西安710077

燃油齿轮泵是航空发动机控制系统的核心单元,现阶段我国已掌握燃油齿轮泵自主设计能力,且全面覆盖现有发动机控制系统的基本性能指标,如何进一步提升燃油齿轮泵的寿命及可靠性是行业亟需解决的关键问题。在新一代先进航空发动机中,燃油... 详细信息

燃油齿轮泵是航空发动机控制系统的核心单元,现阶段我国已掌握燃油齿轮泵自主设计能力,且全面覆盖现有发动机控制系统的基本性能指标,如何进一步提升燃油齿轮泵的寿命及可靠性是行业亟需解决的关键问题。在新一代先进航空发动机中,燃油齿轮泵长期服役在高速、高温、高压、低介质黏度极端工况中,其摩擦副润滑失效以及侧板困油空化极易引发燃油泵故障,是制约航空发动机的安全可靠服役的关键难题。本文归纳了长寿命、高可靠燃油齿轮泵设计亟需解决的关键技术,给出了燃油齿轮泵摩擦副材料、润滑机理建模与测试、困油空化及卸荷槽设计的研究进展,结合燃油齿轮泵实际设计难题和未来技术发展,剖析了上述研究中所面临的挑战及问题,为行业研究人员突破燃油齿轮泵的长寿命、高可靠设计提供了指导方向。

关键词：航空发动机燃油齿轮泵摩擦润滑空化综述

平流层飞艇抗风场干扰约束Unscented卡尔曼滤波算法设计与应用

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国防科技大学学报 2017年第2期39卷 64-70页

作者：赵岩高社生丁晓韦道知空军工程大学防空反导学院陕西西安710051 西北工业大学自动化学院陕西西安710129 中国航发西安动力控制科技有限公司技术中心陕西西安710077

为了提高风场干扰环境下飞艇的导航精度,研究飞艇抗风场干扰导航算法。在建立风场干扰条件下飞艇速度误差约束模型的基础上,设计抗风场干扰的约束Unscented卡尔曼滤波算法。确定风场干扰条件下飞艇的速度误差约束量,将该约束与Unscente... 详细信息

为了提高风场干扰环境下飞艇的导航精度,研究飞艇抗风场干扰导航算法。在建立风场干扰条件下飞艇速度误差约束模型的基础上,设计抗风场干扰的约束Unscented卡尔曼滤波算法。确定风场干扰条件下飞艇的速度误差约束量,将该约束与Unscented卡尔曼滤波算法相结合,对速度误差进行估计和补偿,以减小风场对飞艇定位精度的影响;证明该算法的状态估计量不仅是无偏的,而且协方差小于标准Unscented卡尔曼滤波的协方差;将提出的算法应用于捷联惯导/天文/合成孔径雷达组合导航系统中进行仿真验证,并与自适应扩展卡尔曼滤波和抗差自适应Unscented卡尔曼滤波算法进行比较。结果表明:提出的约束Unscented卡尔曼滤波算法的滤波性能明显优于自适应扩展卡尔曼滤波和抗差自适应Unscented卡尔曼滤波算法,能够有效抑制风场对飞艇定位精度的影响,提高飞艇的导航定位精度。

关键词：组合导航平流层飞艇风场估计约束Unscented卡尔曼滤波

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射流管伺服阀前置级数学建模与流场仿真

机械科学与技术 2024年

作者：赵小龙姜本九朱玉川中国航发西安动力控制科技有限公司技术中心南京航空航天大学机电学院

目前射流管伺服阀前置级理论模型常用流型系数修正射流紊动带来的影响，没有揭示射流紊动的具体影响机理，反射油液的影响也常被忽略。为准确描述前置级的压力特性与流量特性，基于动量定理，建立了前置级数学模型，模型中揭示了射流紊... 详细信息

目前射流管伺服阀前置级理论模型常用流型系数修正射流紊动带来的影响，没有揭示射流紊动的具体影响机理，反射油液的影响也常被忽略。为准确描述前置级的压力特性与流量特性，基于动量定理，建立了前置级数学模型，模型中揭示了射流紊动对接收孔压力恢复过程的具体影响机理，同时考虑压力恢复过程中反射油液的影响，得到其压力特性与流量特性，并通过Fluent流场仿真，与数学模型形成相互验证。研究结果表明，数学模型结果与Fluent仿真结果具有很好的一致性，该型射流管伺服阀前置级压力增益为11.547MPa/mm，流量增益为3.270(L·min-1)/ mm。

关键词：射流管伺服阀前置级数学建模 Fluent流场仿真

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高速燃油离心泵空化特性分析

推进技术 2022年第10期43卷 299-312页

作者：王凯龚永祥罗光钊刘厚林王玥王航江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 新乡航空工业(集团)有限公司河南新乡453003 西安航天动力研究所陕西西安710199 中国航发西安动力控制科技有限公司陕西西安710077

为揭示高速燃油离心泵内部空化形态及隔舌区域空化的发生工况,对其进行了非定常数值计算,分析了不同流量下高速燃油泵内空化流场特性及压力瞬态特性。结果表明:在不同流量下,空泡首先在叶片前缘生成;随着空化数降低,空泡在叶片根部及延... 详细信息

为揭示高速燃油离心泵内部空化形态及隔舌区域空化的发生工况,对其进行了非定常数值计算,分析了不同流量下高速燃油泵内空化流场特性及压力瞬态特性。结果表明:在不同流量下,空泡首先在叶片前缘生成;随着空化数降低,空泡在叶片根部及延伸叶片背面产生;在1.2倍设计流量下隔舌区域的空化在低空化数下发生;空化对叶片表面根部的压力载荷影响较大;叶轮流道监测点压力脉动主频为叶轮轴频;隔舌监测点脉动主频为叶频,在1.2倍设计流量下的低空化数下隔舌区域监测点压力脉动频谱上轴频倍频特征增强。

关键词：高速燃油离心泵空化特性临界空化数叶片载荷压力脉动数值计算

基于运动法的高速燃油齿轮泵卸荷槽设计与验证

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推进技术 2023年

作者：符江锋赵志杰刘显为魏士杰崔建魏鹏飞西北工业大学动力与能源学院中国兵器工业试验测试研究院中国航发西安动力控制科技有限公司

高压、高速、高温化使得齿轮泵固有困油问题愈发严重，传统卸荷槽结构已难以满足高性能燃油泵设计要求。为此本文提出一种基于运动法的新型卸荷槽结构设计方法，通过构建困油模型并从整泵全局角度分析齿轮参数对困油各项性能的影响规律... 详细信息

高压、高速、高温化使得齿轮泵固有困油问题愈发严重，传统卸荷槽结构已难以满足高性能燃油泵设计要求。为此本文提出一种基于运动法的新型卸荷槽结构设计方法，通过构建困油模型并从整泵全局角度分析齿轮参数对困油各项性能的影响规律，以确定齿轮参数并为卸荷槽设计提供约束条件；其次基于齿轮运动规律和卸荷槽设计原则进行了某型燃油齿轮泵卸荷槽的设计，并进行了多个工况下新型卸荷槽和传统卸荷槽困油特性仿真对比；最后试制了样机并通过试验验证了卸荷槽设计的有效性。研究结果表明：所设计的卸荷槽较传统矩形卸荷槽相比，同工况下最大困油压力降低63.4MPa，流量脉动率减小33.5%，空化区域更小，工作性能更优，能够显著缓解困油带来的不利影响。采用该结构卸荷槽的齿轮泵具有高的容积效率和长时抗汽蚀能力。

关键词：航空发动机燃油泵齿轮泵卸荷槽设计困油模型