西安航天动力研究所特种阀门介绍1.0.ppt
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1、中国航天科技集团公司第六研究院西安航天动力研究所,西安航天动力研究所 特种阀事业部 XIAN AEROSPACE PROPULSION INSTITUTE special valve department,目录,一、西安航天动力研究所简介,二、特种阀事业部介绍,三、产品介绍,四、结束语,第一部分 西安航天动力研究所简介,西安航天动力研究所简介,西安航天动力研究所是我国液体火箭发动机的研究、设计单位。1958年4月2日创建于北京,1970年迁至陕西省凤县,1993年落户古城西安。西安航天动力研究所现有在职职工1500余人,研发设计人员900余名,具有硕士学历以上的500余人,具有高级专业技术职务
2、的近400人。具有“航空宇航推进理论与工程”专业博士与硕士学位授予权和“流体机械及工程”、“工程力学”专业硕士学位授予权。,西安航天动力研究所简介,50多年来,西安航天动力研究所成功研制出60余种具有世界先进水平的液体火箭发动机,应用于导弹、火箭、卫星、飞船各个领域,参与了我国历次卫星发射和重大飞行任务。“东方红”乐曲响彻寰宇,“两弹一星”威震九霄,“神舟”飞船问鼎苍穹,“嫦娥”奔月揽胜九天,西安航天动力研究所研制的发动机始终书写着世界航天发展史上高可靠性和高成功率的传奇,为我国国防现代化建设和航天事业做出突出贡献,有“中国航天动力之乡”的美誉。,西安航天动力研究所简介,目前,西安航天动力研究
3、所承担着长征系列运载火箭发动机、轨姿控发动机、新一代运载大推力液氧/煤油高压补燃发动机,以及先进吸气式动力系统等20多种新型液体航天动力的研究、设计任务。西安航天动力研究所利用先进成熟的航天技术,积极开拓民用产品市场,为节能环保、石油化工、机械制造、冶金能源等领域研制开发了热能工程、特种泵阀、特种密封、测控与试验系统、机电一体化等系列产品,用户遍及全国各地。拥有全资子公司西安航天源动力工程有限公司、控股公司西安航天远征流体控制股份有限公司、参股公司陕西航天动力高科技股份有限公司(股票代码:600343)。多年来,西安航天动力研究所先后获得国家级重大成果奖40多项,省部级科技进步奖240多项,其
4、中“长征”系列运载火箭一级发动机荣获国家质量金奖,姿态控制发动机荣获国家质量银奖。被授予“全国五一劳动奖状”、“高技术国防装备发展建设工程突出贡献奖”、“中国载人航天工程突出贡献奖”等多项荣誉。,第 6 页,多功能展厅,介质试验技术研究中心,遨游太空,西安航天动力研究所简介,科研区,技术交流(会议)室,特种阀门事业部,流体实验技术研究中心,西安航天动力研究所简介,资质体系,完备的基础保障体系,使得西安航天动力研究所的军民品生产得到强有力的保障。通过了GB/T9001质量管理体ISO/Ts16949质量管理体系认证、职业健康安全管理体系认证。是国家特种泵阀工程技术研究中心、陕西省特种泵阀产品质量
5、监督检验机构,并获得国家质检总局阀门安全制造生产许可证。,科研实力,西安航天动力研究所简介,通过50多年对多型发动机的研发工作,在发动机核心专业领域上技术、人才优势显著,手段先进,资源雄厚,拥有先进的热能工程、旋转机械、特种阀门、特种密封和测控等技术。开发了具有自主知识产权的液体火箭发动机知识管理平台和数字化设计仿真平台。集成了发动机热力、气动、燃烧、流体力学、固体力学等多学科设计和分析工具(包括商业软件和自研软件),打通了设计数据流,实现了产品设计参数化,三维CAD模型和CAE模型实现关联建模,可完成产品的方案设计、参数计算和三维结构设计。提高了设计效率,缩短了研制周期,并形成如下能力:仿真
6、分析:系统集成仿真分析 燃烧仿真分析 传热仿真分析 流场仿真分析 结构强度仿真 设计能力:热能工程技术 旋转机械技术 特种阀门技术 特种密封技术 测控技术,设计仿真能力,发动机单机及双机整机低频动特性研究,涡轮盘结构强度分析,离心轮结构优化,空间热分析,科研实力,西安航天动力研究所简介,拥有精密数控车床、机械加工中心、激光焊机、磁力抛光机、化学铣切机、自动硫化成型机、切边机等三百余台精密设备,厂房面积20000余平方米,年产各类阀门上百万台套,密封制品上亿件,具备各类特种阀门、特种密封产品以及热能工程核心部件的生产装配能力。,生产制造能力,全自动装起模抽真空硫化生产线,阀门生产车间,橡塑技术研
7、究中心,开关阀装配线,机械加工中心,超声波清洗设备,科研实力,西安航天动力研究所简介,西安航天动力研究所形成了冷流、热工质、力学环境的试验能力,设备先进,功能齐全。可进行泵、阀门、自动器喷嘴等零组件的液流特性试验,温度、湿度环境试验,强度、振动、冲击等力学环境试验。设有流体试验技术研究中心、热工质试验技术研究中心,具备大型试验系统的研发集成能力。西安航天动力研究所集多年试验质量控制之大成,形成了完整的试验系统稳定性评估方法和准则,有效应用于试验系统状态控制,以提供高精度、高可靠的试验数据。自主研制了亚洲最大的高精度闭式循环泵水力试验系统,试验能力和自动化水平达到国际先进水平;拥有多工位大流量高
8、压力、小流量微压力等功能齐全的冷流试验系统,具备特种阀门、特种泵液流特性测试研究能力;具备燃烧装置喷嘴雾化均匀性、流强混合比、流体供应系统综合冷调等方面的研究试验能力;在国内率先开展了大功率泵动态特性试验、高压流量调节器阶跃、频率响应特性等方面的试验和研究。,试验能力,高精度流量调节装置液流试验系统,静态水流量标准装置,环境试验系统,7200kW泵试验台,第二部分 特种阀门事业部介绍,西安航天动力研究所简介,特种阀门事业部概况,十一所特种阀门事业部现有员工65人,其中高、中级工程技术人员20余人,在多年的阀门研制过程中积累了大量的设计、生产、试验技术经验,具备高低温和中高压等多种口径阀门研制生
9、产能力,拥有多台进口精密零件加工、检测设备,具有各类介质试验、模拟试验及动态试验能力。在航天、航空、石油、化工等领域为我国导弹武器、运载火箭、地面试验系统、煤化工系统、输油管线等提供了各类阀门系列产品,适用于相关领域的截止阀、减压阀、氧气阀、电磁阀、调节阀、低温阀、加注泄出阀、燃气阀、充气阀、夹套阀、止回阀、高低温球阀等。,特种阀门事业部概况,第 13 页,机加车间,装配车间,试验车间,检测车间,6S车间,特种阀门事业部概况,UG三维设计,CFD流体动态分析,FEM有限元分析,系统模拟,疲劳分析,UG二维工程图,原理样件制造,设计验证试验,转阶段,小批量生产,研发能力,设计开发能力,拥有国内一
10、流的阀门研制经验。阀门设计中普遍采用经验计算与仿真分析结合的方法,对产品的静态、动态特性,以及力、热环境影响开展深入的机理研究,确保了阀门设计的正确性和可靠性。,设计开发能力,高温阀门流场数值仿真,设计开发能力,(a)永磁单独作用(b)A线圈单独作用(c)叠加后的磁场,磁感应强度云图,双稳态磁自锁阀线圈通电时磁场分布,(a)0.6A(b)0.85A(c)1.1A不同电流时磁感应强度分布云图,电磁场仿真计算,设计开发能力,减压阀AMESim仿真模型,减压阀动态仿真,气瓶压力与减压阀出口压力,出口压力与主阀位移,减压阀仿真结果与试验结果对比,先导式减压阀特性仿真,设计开发能力,燃气阀温度场仿真,利
11、用传热分析软件仿真燃气阀不同工作时间下的温度场变化情况,进一步研究相关配合零件的变形情况,提高产品工作可靠性。,设计开发能力,阀芯撞击特性仿真,阀芯阀座网格划分,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA研究阀芯与阀座的撞击特性,主要分析的物理量为节点的应力、弹性应变和塑性应变等。通过分析求解,得出撞击的模拟过程。,6S星级车间,加工设备、质量控制,拥有精密数控车床、大型数控卧式铣镗床、高精度半自动万能外圆磨床、大型加工中心、激光焊机、交、直流氩弧焊机等大型设备多台,以先进的加工设备、可靠地质量保证、一流的检测设备、一丝不苟的检测手段确保产品的稳定和可靠。具备公称尺寸从2500mm、公称压力
12、从60MPa、工作温度从-185C+850C的阀门,各类管路连接件,以及配套液压系统和元件的研制生产能力。,哈挺车床,精密排刀数控车床 J24H1,攻丝,钻孔(加工中心),数控卧式车床,数控加工中心,加工设备、质量控制,北村排刀车床,自动绕线机,精密数控车床,激光焊接/切割机,加工设备、质量控制,激光打标机,超声波清洗机,西铁城纵切车床,电磁阀装配 与检测工位,加工设备、质量控制,装配能力,西安航天动力研究所简介,具备多种试验手段,可对各类阀门及流体机械产品进行密封性能试验、动(静)特性试验、流阻试验、环境模拟试验、介质试验、极限性能试验、失效模式试验等试验。气体/液体减压阀性能试验,包括液压
13、强度、气压强度、气密性检查试验和调节特性试验;各类调节阀(电动、气动和手动)调节特性、可靠性、流阻损失、液压和气压等试验;各种截止阀(电动闸阀、手动闸阀、球阀和碟阀)的流阻、启闭特性、泄漏、强度试验;止回阀、疏水阀的强度试验、启闭特性试验、泄漏量试验;各类电磁阀的型式试验(泄漏、行程、响应时间、温升、寿命、不同条件下的绝 缘与耐电强度、高低温与湿度试验、流阻 试验、振动和冲击)试验;各类阀门的液压强度、气压强度和气密 性检查试验;,试验能力,小流量试验系统,振动试验装置,阀门性能测控系统,检测装置,往复密封测验装置,电磁阀性能系统,自动化流量试验台,加工设备、质量控制,-40140 冲击试验台
14、,35+150温度交变试验台,高温寿命试验台,加工设备、质量控制,高低温性能试验设备,电磁阀示波器,加工设备、质量控制,清洁度测量装置,检测装置,加工设备、质量控制,第四部分 产品介绍,产品介绍,四、产品介绍,长输管线系列阀门氧气系列阀门液氧系列阀门高温系列阀门耐高温耐腐蚀系列阀门,四、产品介绍长输管线阀,中石化成品油管道工程中大量使用调节球阀、双关断旋塞阀(DBB)、水击泄压阀和调节减压阀等阀门,全部依赖进口,订货周期长、价格贵(尤其是备件)。为了降低建设和营运成本以及对国外阀门的依赖度,2009年中石化科技开发部对成品油长输管线整体阀门国产化研发立项。2008年12月华南分公司与航天六院签
15、订了成品油长输管线阀门合作开发协议,确定双方合作对成品油长输管道使用的调节球阀、双关断旋塞阀(DBB)和水击泄压阀三类阀门进行国产化研制(2009年9月又增加了减压调节阀)。2009年至今,先后完成了四种阀门的研制工作,其中电液调节球阀、双关断旋塞阀和水击泄压阀相继完成了鉴定试验和现场工业试用,减压调节阀目前正在等待鉴定试验和现场试用。,项目背景,四、产品介绍长输管线系列阀门,1.长输管线系列阀门,四、产品介绍长输管线阀之电液调节球阀,1.1电液调节球阀,工作原理,调节球阀中的球体可以在90范围内旋转,全开时流道为直通流道,全关时阀座与球体密封。给执行器通入控制信号,驱动阀杆带动球体克服摩擦力
16、和液压不平衡力旋转到指定位置,改变调节球阀的流通面积,从而改变管路特性达到流量或压力调节的目的。,四、产品介绍长输管线阀之电液调节球阀,四、产品介绍长输管线阀之电液调节球阀,调节球阀特性,可广泛应用于各种气体和液体输送管路和系统的流量、压力调节控制,四、产品介绍长输管线阀之电液调节球阀,调节球阀主要参数,四、产品介绍长输管线阀之电液调节球阀,应用案例,2011年6月5日安装到中石化广东黄埔输油站进行调试,8月1日正式投用,截止2014年2月,完成投运汽柴油353.3万吨,已运行时间两年半,约17225小时,无任何故障。,西 安 航 天 动 力 研 究 所,四、产品介绍长输管线阀之双关断旋塞阀(
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