流体物质高速离心雾化涡轮设计与制造技术

论文摘要

本文以轿车工业广泛应用的自动静电喷涂流水线关键部件?高速喷漆涡轮系统为研制对象,从理论、设计和制造三个方面深入研究,充分考虑零部件的制造,以满足气浮装置高速、承载刚度和运动稳定性,并得如下创造性成果:基于传统高速气浮支承采用两点支承的基础上,提出了采用三点支承结构,以提高支承刚度和运动稳定性。研究了气浮喷漆涡轮静压刚度与节流孔孔径及轴颈轴套间隙的关系,提出了基于刚度分析的高速喷漆涡轮气浮轴承结构优化设计方法,该方法可有效地提高气浮喷漆涡轮系统的静刚度。研究了气浮喷漆涡轮装置在高速运行下动平衡的特点,深入探讨了关键零部件的材料选择、制造工艺,装置的安装与调试和产品运行实验等。根据气浮喷漆涡轮采用的气体压力差原理速度检测准确度低、距离短等缺点,首次提出采用光纤传感器采集脉冲信号,适时进行速度反馈检测。上述研究成果极大地丰富了轿车自动静电喷涂设备的设计和制造理论,为进一步开展高速喷漆涡轮系统结构动态设计、维修和维护、故障诊断和状态监控等技术的研究,尽快实现该类设备的国产化,奠定了坚实的理论设计和制造基础。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究意义
• 1.2 国内外气浮轴承研究状况
• 1.2.1 国内对转子动力学建模
• 1.2.2 运动稳定性
• 1.3 本课题研究的主要内容
• 第二章 高速气浮涡轮动静承载力分析
• 2.1 引言
• 2.2 高速喷漆涡轮气浮轴承工作原理
• 2.3 高速喷漆涡轮轴颈轴承静态承载力分析
• 2.4 高速喷漆涡轮止推轴承静态承载力分析
• 2.5 模拟仿真
• 2.6 轴承间隙和节流孔孔径两个关键尺寸的设计
• 2.7 小结
• 第三章 高速气浮涡轮整体结构设计与制造
• 3.1 引言
• 3.2 高速喷漆涡轮气流工作通道
• 3.3 高速喷漆涡轮装配状态
• 3.4 气浮轴承套的设计与制造
• 3.5 空心轴的设计
• 3.6 涡轮盘设计
• 3.7 涡轮盘端盖设计
• 3.8 轴承后端盖设计
• 3.9 轴承前端盖设计
• 3.10 小结
• 第四章 速度检测（光纤传感器）装置设计
• 4.1 光纤传感器的基本原理
• 4.1.1 传光型光纤传感器工作原理
• 4.1.2 传感型光纤传感器工作原理
• 4.1.3 传光型光纤传感技术的应用
• 4.2 涡轮转子速度检测
• 4.3 小结
• 第五章 涡轮转子动平衡测试
• 5.1 平衡机系统参数及配置
• 5.2 平衡机测试原理
• 5.3 系统安装
• 5.4 操作应用
• 5.5 系统参数的设置
• 5.6 工件参数设置
• 5.7 平衡机的校准（定标）
• 5.8 测量
• 5.9 涡轮转子平衡测试方法
• 5.10 小结
• 第六章 全文结论
• 参考文献
• 论文作者在攻读硕士学位期间完成的学术论文
• 致谢