针对密封端面参数结构选取不当导致密封高速旋转时动静环烧毁的问题,对螺旋槽泵出型动压密封端面参数进行了优化。基于气相流体控制方程,采用了流固热耦合有限元分析方法,考虑动静环变形以及热变形对流体的影响,研究了螺旋角、槽数、槽堰比、槽坝比、槽深等端面参数对开启力、泄漏量、摩擦功耗以及气膜刚度等密封性能的影响,提出了螺旋槽泵出型动压密封设计优化方案;采用试验研究方法,验证了计算模型的准确性;对比了运转前后密封端面微观形貌图,发现试验密封端面几乎无摩擦磨损,验证了密封可行性。研究结果表明螺旋角在15°~20°、槽数在12个~16个、槽堰比在0.5~0.6、槽坝比在0.65~0.75、槽深在7μm^10μm时,密封开启力、气膜刚度较大,泄漏率、摩擦功耗较小,密封综合性能最佳。

针对挖掘机液压系统功率利用率低的问题,以某21 t级挖掘机为对象,围绕其挖掘装车作业的整个过程,对其工作装置的液压系统及其控制策略进行了改进研究。首先,搭建了挖掘机液压数据采集系统,建立了挖掘机液压系统的功率和利用率分析方法;然后,利用MATLAB软件分析了挖掘机工作过程的功率利用率,统计了挖掘机100个完整作业循环的功率消耗,对挖掘机的液压系统及其控制策略进行了改进,对其再生能量利用和流量分配协调性能进行了研究;最后,进行了挖掘机挖掘装载的实际试验,对改进前后的挖掘机液压系统效率进行了对比分析。研究结果表明:改进后的挖掘机液压系统主泵的输出能量有所降低,但动臂和斗杆液压缸利用能量却有所提高,挖掘机循环作业过程的液压系统综合利用率提高5.5%;通过增加动臂下降再生功能、斗杆伸出再生功能、铲斗大腔限流功能...

针对传统的平面二维振动筛参振质量大、湿分性能较差及工作效率较低等问题,提出了一种能够使管网产生可控的多点激振和多自由度振动的新型液压激振方法。开发了基于管网激振的液压激振测试系统;建立了基于AMESim的仿真模型;研究了溢流阀设定压力、转阀换向频率对激振压力及激振油缸活塞杆振幅的影响;采用位移传感器、信号调理器及数据采集卡对液压激振系统进行了振动测试,并对振动信号进行了滤波处理。研究结果表明:激振压力随系统压力的增大而增大,随转阀换向频率的增大而减小;活塞杆振幅随系统压力的升高而升高,随换向频率的增大而减小;试验测试振动曲线与仿真曲线较好吻合,揭示了液压激振系统转阀换向频率、系统压力与油缸振幅之间的耦合关系,表明该液压激振参数的可控性,以及使管网产生可控的多点激振和多自由度振动的可行...

重型起重机液压起升系统在吊装过程中存在双马达同步误差问题,为保证吊装作业安全,对起重机液压起升系统的双马达同步控制策略进行了研究。首先,分析了起重机起升系统主要元件的动态特性,确定了起升系统控制参数指标;然后,通过引入存储向量的方法,对粒子群算法的更新策略进行了改进,解决了其“过早熟”的问题,再利用得到的改进粒子群算法优化了模糊PID控制器的参数,解决了PID参数无法在线整定的问题;最后,为了提高起升系统的同步控制精度,在交叉耦合控制的基础上,将所提出的控制策略用于起重机双马达起升过程,并以吊钩倾角、马达出口压力为控制指标进行了仿真和试验。研究结果表明:改进粒子群模糊PID控制策略能有效控制双马达的同步精度,抗干扰能力强;与采用的其它算法相比,采用改进粒子群算法策略的控制精度提高了60%左右;该研究...

增量式电动阀门执行器的转角增量与控制脉冲时间长度存在的非线性问题,难以满足终端的执行定位精度指标,针对这一问题,对阀门转角与时间的关系进行了研究,开发了能够实现定位补偿的阀门控制系统。首先,对增量式电动阀门驱动原理进行了分析,建立了MATLAB仿真模型;然后,开发了阀门定位精度测试装置,采用高精度光电编码器精确测量了电动阀门执行器的实际转角,通过实验得出了转角与控制信号时间长度的关系,并拟合出了开度增量与控制脉冲时间长度的函数表达式;通过改变控制信号脉冲时间长度的方式,提出了一种能够实现定位补偿的阀门控制策略;最后,搭建了实验平台,对仿真结果进行了验证,并开发了能够实现定位补偿的阀门控制系统。研究结果表明:当控制脉冲时间长度小于1 s时,补偿后的转角误差率由原来的53%降低到24%,定位精度提高2倍以上;该...

轴向柱塞泵柱塞腔在吸排油区的高低压转换过程中会产生配流冲击,从而引发柱塞泵产生振动以及噪声,为了减小某型斜盘式轴向柱塞泵配流副的配流冲击,建立了考虑摩擦副泄漏影响的柱塞腔油液压力变化的数学模型与AMESim仿真模型,研究了不同配流结构对柱塞泵配流冲击的影响。首先,基于对目标泵的运动学分析,建立了柱塞泵配流冲击的数学模型;然后,基于建立的数学模型,利用Python软件分析了油液的可压缩性、配流盘错配角、过渡角以及减振孔结构尺寸对于柱塞腔油液压力波动的影响关系,提出了针对目标泵的优化方案;最后,基于AMESim软件的子模型二次开发功能,搭建了目标泵的仿真模型,对理论计算得出的优化方案进行了仿真分析与验证。研究结果表明:通过调整配流盘的过渡角以及减振孔等结构的尺寸,可以有效减小柱塞泵在运行过程中的配流冲击,在...

比例阀控制的柱塞缸系统存在PID参数手动整定繁琐的问题,为了解决四配流轴向柱塞马达变量机构的控制参数整定问题,提出了一种基于粒子群算法(PSO)的并行协同设计方法。首先,采用了伺服比例阀和与斜盘固定连接的角位移传感器组成的PID闭环,对四配流轴向柱塞马达斜盘倾角进行了控制,改变了四配流轴向柱塞马达的输出轴转速;然后,采用Simulation X,搭建了变排量四配流轴向柱塞马达和阀控变量机构的模型;最后,提出了一种脱离液压仿真软件平台的基于粒子群算法的并行协同设计方法,解决了四配流轴向柱塞马达变量机构控制参数整定问题,并将其用于PID参数自动寻优整定,以减少控制系统跟踪误差。研究结果表明:与未经优化控制参数的系统相比,优化控制参数后,马达斜盘摆角的超调量减少了21%,柱塞腔内部的压力峰值降低3.4 MPa,马达转速平稳;该结果可为后...

为了分析插装阀压力飞升速率的影响因素,采用某型二通插装阀,结合数学与仿真模型分析相应的影响因素,使用AMESim对二通插装阀系统进行了仿真,并进行了相应的实验研究。首先,对插装阀的主要结构进行了分析,对插装阀压力飞升的相关标准进行了阐述,对插装阀的受力进行了分析;然后,对插装阀压力飞升的相关因素分别进行了分析,采用AMESim仿真软件建立了插装阀模型,分别分析了先导阀换向时间、管道长度、阻尼孔直径与代替、压力等级、流量等级对压力飞升速率的影响;最后,根据上述仿真结果,选用某型二通插装阀分别进行了瞬态实验,对插装阀的飞升要求进行了验证。研究结果表明:先导阀的换向时间对飞升速率有一定影响,随着换向时间变长,压力飞升速率呈现降速加快的趋势;管道长度对飞升速率也有一定影响,随着管道长度增加,压力飞升速率出现下...

针对高速开关阀流量限制导致的单高速开关阀驱动的电液执行器响应速度慢的问题，在对应用于活塞式变排量压缩机上的高速电液执行器进行性能分析的基础之上，提出了高速开关阀作为先导阀、二级机械阀作为配流阀的方案，建立了数学模型，并进行了仿真。仿真结果证明，电液执行器的响应时间可以满足实际工况要求，同时电液执行器采用先导式结构，系统只需要输出一个高速开关阀的开关信号即可控制配流阀门的启／闭，与多高速开关阀并联驱动相比，减少了电控阀的数量，提高了系统可靠性。

高速开关具有制造成本低、动作速度快等优点,在液压气动位置伺服控制领域得到广泛应用.但其动作行程和时间都很短,对其进行动态特性的测试比较困难.该文提出一种通过测量其控制腔压力的瞬态过渡过程来估计开关特性的方案,并给出了试验系统必须满足的设计准则,对自行研制的某型号高速开关阀进行动态性能试验,给出了相关测试结果.