为了提高多级离心泵的水力效率,以次级叶轮的进口直径为优化对象,保持叶片型线的方格网不变,共设计了5组具有不同进口直径的水力优化方案,基于RNG k-ε湍流模型进行定常数值计算,探讨次级叶轮进口直径的变化对多级离心泵水力性能的影响。结果表明:在一定范围内减小叶轮进口直径,能够降低叶轮的扬程与轴功率,但扬程减小的幅度有限,最低扬程仅比最高扬程减小了0.64%,而轴功率的降低幅度比较明显,最小轴功率比最大轴功率降低了1.90%,最终可使叶轮的水力效率提高1.29%,多级离心泵次级叶轮的进口直径存在最佳值,能使泵的水力效率相对较高。

针对某型挖掘机市场作业出现回转启动抖动、制动锁不住现象,进行厂内回转试验研究。考虑液压因素所致,故搭建试验平台,采集回转马达压力,陀螺仪采集回转运动过程中的角速度、角加速度以及制动时间、制动角度,振动传感器采集驾驶室悬置主被动侧加速度信号,评估回转支承抖动对驾驶室悬置隔振性能的影响,进而研究驾驶室噪声。结果表明,试验样机振动噪声性能较好,工作装置单动作、回转性能与高端机型差距不大,铲斗内收单动作时间增加16.0%,斗杆内收时间增加13.3%,动臂提升加回转时间增加14.6%,液压缸行程减小9.6%,铲斗提升高度下降7.9%,装车高度稍低。提出的试验方法可以建立切向力与回转角度关系,解决试验之前拉力计需与铲斗回转方向共线的问题。采用PID控制方法,优化压力波动范围,使得回转过程中稳定性好,抖动现象有所改善。

在施工过程中,旋挖钻机的主要作用是成孔,传统旋挖钻机动力头液压系统,在波动载荷下控制的稳定性和控制效果较差,为了提高旋挖钻机动力头在波动载荷下的工作性能,设计一种针对波动载荷环境的旋挖钻机动力头液压系统控制方法。通过对旋挖钻机动力头液压系统的结构展开分析,根据分析结果建立数学模型,研究系统刚体在波动载荷下的受力情况;基于受力情况分析结果建立控制模型,分别控制系统的发电机、液压泵和负载,实现旋挖钻机动力头液压系统的发动机-液压泵-负载联合控制。实验结果表明:设计的方法控制稳定性高,且控制性能好。

针对某型变量泵壳体回油压力超高问题,运用AMESim软件对变量泵进行仿真分析,得出了转子倾覆和控制系统响应过快是导致压力超高的主要原因,最后,根据仿真结果对相关结构进行优化设计,并试验验证了改进措施的有效性。

钢丝绳卷扬提升式垂直升船机运行过程中,钢丝绳之间受力不平衡造成拉伸长度不均,导致船厢纵倾。为此,提出一种升船机液压动态调平控制方法。根据运动学原理建立液压的钢丝绳、液压缸及其活塞动力函数后,构建液压管道连通函数。运用比例放大装置、比例调速阀、液压缸与传感器搭建液压调平系统闭环传递函数。采用双输入三输出的动态矩阵、模糊理论设计控制装置,通过隶属度函数、加权平均算法求解最佳控制参数。根据此参数动态调整控制装置,实现液压平衡。实验结果表明,所提方法调平控制精度高,且控制用时短,能够有效保证升船机液压安全稳定。

飞机液压管路处于大功率、变工况状态下极易出现管路内部振动的现象,从而影响飞机液压系统动态响应的稳定性,为了抑制变工况下飞机液压管路振动带来的影响,在飞机液压管路系统结构和动力学分析的基础上,建立了变工况下飞机液压管路的等效数学模型,对液压管路系统动态响应进行影响分析,采用支撑优化策略对振动特性影响进行优化,继而提升飞机液压管路系统的动态响应能力,在建立的动态响应试验环境中对动态响应优化进行验证,实验结果分析验证了液压管路动态响应特性和支撑优化策略的可行性和稳定性。

针对驱动机械的多缸液压系统,为实现各个液压缸之间的协同运动控制,提出一种基于前馈控制器的自动协同控制方法。首先分析多缸液压系统,确定每个液压缸的动态控制方程,然后将协同控制分为前馈控制器和自适应PID控制器两部分。其中,前馈控制器通过分析系统的反馈信息,预测可能存在的液压缸运动误差,并设计前期处理措施;自适应PID控制器结合自适应技术和PID控制器优点,自动识别各液压缸的实时负载情况,按需调节液压缸的输出流量,从而实现自动调整与协同控制。测试结果表明:该方法有效降低了各液压缸间的同步误差,可将误差控制在合理范围内,确保液压系统始终处于平稳的运行状态,不会出现较大的波动。

重载列车通过波浪干扰下的高架浮桥时,桥梁在竖向和横向会产生振动,列车存在偏载时,还会导致桥梁两侧产生位移差。针对以上问题,建立液压系统非线性模型,结合模糊滑模控制、交叉耦合同步控制和三状态反馈控制方法,通过液压自适应支座对波浪干扰和桥梁振动进行主动控制。利用ADAMS和MATLAB/Simulink进行联合仿真,结果表明:液压自适应支座能有效控制桥梁振动和两侧位移同步误差,对波浪升降能实时补偿,提高了列车通行时的安全性。

传统土压平衡式盾构机主驱动密封压力控制采用一种油气混合压力控制装置,该装置承压能力不超过0.6 MPa。在操作过程中需要技术人员实时调节,对人员操作要求较高,存在误操作等安全风险,严重时会导致掌子面塌陷、主驱动密封失效、主轴承损坏等严重后果。为解决这一问题,设计了一种土压平衡式盾构用主驱动密封气动压力控制系统及其控制方法。该系统根据土压平衡式盾构机土仓压力的变化自动调节主驱动密封腔压力,并将主驱动密封的最大承压能力提高至0.8 MPa,显著降低人员操作安全风险。该系统对需高承压盾构施工的设备制造及操作有较强的指导意义。

轴向柱塞泵产生的压力脉动是造成液压系统不稳定的原因之一。压力脉动会引起系统的振动和疲劳失效,甚至损坏元件造成巨大损失。柱塞泵的压力脉动主要是由于其运动方式产生的运动流量和自身结构造成的动态流量在阻抗的作用下形成。主要介绍和讨论了国内外研究人员在这一领域内的研究,包括压力脉动的产生原因,测量方法,各种因素对压力脉动的影响及优化方案,以及在泵的结构外部安置主、被动脉动控制器。作为进一步研究柱塞泵压力脉动的基础。