本文關鍵詞：特種機構液壓系統(tǒng)磨損機理及其表面改性

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【摘要】：本論文以改善特種機構液壓系統(tǒng)關鍵部件表面性能為出發(fā)點,分析了特種機構液壓系統(tǒng)的磨損機理,對特種設備液壓零部件表面提出合理的表面改性方案,在滿足部件公差要求的前提下,實現(xiàn)部件表面的材料性能強化。分析了采煤機和飛行器液壓系統(tǒng)的失效原因,結合機構工況和材料性能要求,針對性地設計表面強化方案應用到關鍵部件,降低故障率。主要結論有：(1)雙滾筒采煤機的調(diào)高液壓系統(tǒng)故障主要是由于部件磨損引起的油液泄露。在分析系統(tǒng)失效和材料性能要求的基礎上,針對性地提出可用于采煤機關鍵液壓部件的表面改性方法,通過對三個零部件配油盤、缸體和柱塞的磨損失效的原因分析,提出了表面強化方法,通過在配油盤表面沉積TiN薄膜,配油盤的表面硬度顯著提高；在鋼基材通過等離子全方位離子注入合成類金剛石碳膜,沙粒撞擊材料表面測得耐沖蝕性能提高了四倍；用激光熔覆工藝對柱塞外表面制備熔覆層進行表面改性,改善工件表面的耐磨和耐腐性能。(2)探究了飛行器液壓系統(tǒng)的故障和關鍵部件的失效原因,分析了液壓系統(tǒng)的工作原理和實際工況,對液壓系統(tǒng)的柱塞泵摩擦副、齒輪表面和缸體表面提出了改性建議,通過改善關鍵部件的強化手段和再加工工藝,提高液壓機構的表面強度和耐磨性,減少飛行器的磨損和失效,降低返修率,提高飛行器的有效飛行時間。(3)針對飛行器液壓作動器的密封性問題,以密封裝置活塞桿表面為研究對象,制備類金剛石薄膜對活塞桿進行表面強化為基本出發(fā)點,利用多離子束輔助沉積技術在440A鋼基體上合成摻銀類金剛石碳膜(Ag-DLC,Ag-containing diamond-like carbon),探討了類金剛石碳膜在液壓伺服作動器上的應用。Ag-DLC膜提高了活塞桿表面硬度,薄膜硬度遠高于原基材(5.2GPa)硬度,高達24 GPa; Ag-DLC膜樣品的摩擦系數(shù)相對于原基材表面明顯降低,處于0.04到0.19之間,處于潤滑狀態(tài)；摻雜了Ag的類金剛石薄膜和基體之間的結合力好,膜層致密；銀含量為10.5% Ag-DLC膜的摩擦性能最好；Ag-DLC薄膜和磨粒對磨面上轉(zhuǎn)移層的形成是薄膜具有良好摩擦學性能的主要原因。
【關鍵詞】：特種機構 關鍵部件 部件失效 表面改性
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH137;TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究意義10
• 1.2 特種機構液壓系統(tǒng)表面改性的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 產(chǎn)業(yè)中的特種機構10-11
• 1.2.2 特種機構磨損失效的危害和原因11-12
• 1.2.3 特種機構液壓系統(tǒng)的失效12-13
• 1.2.4 針對特種機構磨損失效的現(xiàn)有措施13
• 1.3 特種機構的表面改性強化13-15
• 1.3.1 表面強化的方法13-15
• 1.4 選題依據(jù)15
• 1.5 研究目的及主要內(nèi)容15-18
• 第二章 實驗方案18-21
• 2.1 碳膜制備工藝18-19
• 2.1.1 多離子束輔助沉積系統(tǒng)制備類金剛石薄膜18-19
• 2.2 表征方法19-21
• 2.2.1 X射線能量色散譜儀19
• 2.2.2 X射線衍射儀19
• 2.2.3 納米壓痕儀19
• 2.2.4 光學顯微鏡19
• 2.2.5 拉曼光譜分析儀19-20
• 2.2.6 往復式摩擦磨損實驗機20-21
• 第三章 雙滾筒采煤機的調(diào)高液壓系統(tǒng)關鍵部件磨損分析及表面改性方法21-31
• 3.1 引言21
• 3.2 雙滾筒采煤機液壓系統(tǒng)工作原理和失效分析21-23
• 3.3 液壓系統(tǒng)故障的解決方法23-24
• 3.4 關鍵部件失效分析及表面改性24-30
• 3.4.1 主油泵的配油盤24-26
• 3.4.2 主油泵缸體26-28
• 3.4.3 主油泵柱塞28-30
• 3.5 本章小結30-31
• 第四章 飛行器液壓系統(tǒng)關鍵部件磨損機理分析和表面改性31-40
• 4.1 引言31
• 4.2 飛行器液壓系統(tǒng)的工作原理和失效分析31-34
• 4.3 關鍵部件失效分析及表面改性34-39
• 4.3.1 液壓柱塞泵摩擦副的失效34-35
• 4.3.2 齒輪齒而的磨損35-37
• 4.3.3 液壓缸37-39
• 4.4 本章小結39-40
• 第五章 探索利用類金剛石膜改善飛行器液壓伺服作動器的密封性能40-52
• 5.1 引言40-41
• 5.2 伺服作動器密封失效和薄膜改性41-42
• 5.3 實驗結果與討論42-50
• 5.3.1 鍍膜樣品XRD分析42-43
• 5.3.2 Ag-DLC膜的硬度43-45
• 5.3.3 Ag-DLC膜的摩擦磨損性能45-48
• 5.3.4 Ag-DLC膜薄膜改性機理48-50
• 5.4 本章小結50-52
• 第六章 結論52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻54-61
• 個人簡歷61-62
• 在學期間研究成果62

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 蘇秀平;李威;樊啟高;;采煤機滾筒調(diào)高滑模變結構控制策略[J];煤炭學報;2012年12期

2 段方英;;關于特種設備安全監(jiān)管工作的思考[J];湖南安全與防災;2011年08期

3 陳學東,王冰,楊鐵成,艾志斌,闞強生,譚英培,B.Valette,顧望平,韓建宇,朱曉東;基于風險的檢測(RBI)在中國石化企業(yè)的實踐及若干問題討論[J];壓力容器;2004年08期

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本文編號：681373