转向制动阀是实现履带式液力推土机进行转向制动操纵的核心液压件,其控制性能的优劣对整机的的操纵性能有重要影响。对转向制动阀的结构、工作原理进行了详细分析和介绍,并建立了工作过程中的数学模型。在此基础上,基于SimulationX软件仿真平台,建立了仿真模型,研究结构参数的改变对转向制动阀性能的影响,重点研究了转向制动阀的控制特性关键影响因子对其性能的影响规律,并得出了重要的观点。可为转向制动阀的结构设计及性能优化提供理论参考依据。

在空间动力装置研制中,需模拟空间的真空状态进行点火试验。真空舱的压力应与所对应空间的压力相同并保持稳定。针对某空间模拟试验系统配套的舱压调节系统设计,结合舱压稳定保持的需求,在分析影响舱压稳定的主要因素基础上,以真空舱内的压力信号为目标函数,确定了采用主、被动控制的补气和PID算法的控制策略;开展了仿真模拟计算和分析,实现了系统和结构的优化,满足了动力装置热试车试验的使用要求。

为实现重物势能回收再利用,以蓄能器为储能元件,设计闭式液压系统的节能回路。引入电磁比例减压阀,研究以蓄能器压力、外负载及速度为判断参数的控制策略。建立AMESim-Simulink联合仿真模型,分析回路压力与流量特性。仿真结果表明,该控制策略可使节能回路中的压力与流量稳定,并满足外负载与速度变化的需求。

通过分析传统同步阀误差产生的机理,提出原理性误差全补偿的设计理论,并根据该理论设计出一种具有三级结构的新型同步阀。用MATLAB定量分析负载压差和入口流量变化对可变节流口面积的影响,创新节流口形状,这种特殊的节流口形状能通过阀芯的线性位移补偿非线性误差。新型同步阀能适应大范围的负载压差和流量偏差,可以承受的最大偏载达到最大负载的40%,入口流量可在额定流量的正负50%内变化,从补偿原理性误差的角度提高了同步阀的精度。

为了分析活门组件卡滞故障的主要原因,首先,基于非线性接触理论,采用ANSYS Workbench软件对活门组件在多载荷耦合作用下的变形情况进行仿真分析,仿真结果正确复现了活门卡滞现象,证明了仿真分析方法的正确性。其次,通过对故障现象进行机理分析建立活门组件卡滞、磨损故障树,对故障树中底事件进行建模仿真分析,最终将导致活门组件卡滞、磨损现象发生原因归结为活门组件配合段过长及活门组件间间隙设计过小两个主要因素。最后,将活门组件间间隙作为优化参数进行参数优化分析,最终确定最优间隙值。优化后活门组件在同种工况及边界条件下没有出现卡滞现象,说明结构优化方向及措施合理有效,其为后续活门组件间隙设计及产品排故提供了一定的参考。

简述了活塞式液压减摆器的工作原理,建立了考虑油液弹性模量的减摆器油液流量方程。在AMESim环境下,进行减摆器产品阻尼特性仿真分析,分析了油液弹性模量对于液压减摆器产品阻尼特性的具体影响。仿真结果与实际减摆器产品试验测试结果相吻合,表明油液弹性模量是影响减摆器产品阻尼特性的关键因素。为提高液压减摆器在相同工况下的阻尼力矩,实现更好的阻尼效果,在充填过程中须确保排净减摆器产品容腔内的气体。

针对车辆传动装置低温启动用加温板进行研究,通过仿真对比在不同进水温度及不同进口流量下加温板的温度分布情况,从而能够更加准确评估具体的加温效果,同时也对不同进口流量下加温板内部高温水流速进行了分析。研究对车辆在低温启动时,加温板所需的进水温度及流量具有一定的指导意义。

设计了一种纯水高速开关阀,考虑阀中电磁回路、机械部分、液压系统之间的强耦合作用,建立了耦合数学模型,并利用专用软件构建了耦合仿真模型。仿真发现,当控制脉冲采用过小或过大的占空比时,开关阀流量控制会出现死区及非线性特征;而采用较大占空比时,开关阀流量受压降影响相对较小。由于阀芯与阀套间存在较大的粘性阻尼与摩擦力,阀芯位移的阶跃响应曲线并未出现超调现象,阀芯稳定时间较短,但受电磁铁磁滞的影响,阀芯关闭时间大于开启时间;同时发现阀芯线性度随控制脉冲频率的增大而降低,减小开关阀的开启、关闭时间,有利于扩大阀芯的线性度范围。

针对救助船模拟器中液压Stewart摇摆台的空间运动模拟问题展开研究。从机构运动学角度分析各构件的装配约束关系,在3D视景交互软件Virtools的编程环境中,实现摇摆台的三维空间装配,并通过试验验证了装配算法的正确性。以南海救111船(NHJ111)为对象,计算其在不规则波中的时域横摇和纵摇运动,作为输入信号控制三维虚拟摇摆台的运动,并给出摇摆台的6个液压缸活塞杆伸缩量的位移曲线。结果表明,能有效地对Stewart平台进行运动学反解分析,实现对救助船摇荡运动的模拟,为配备有Stewart平台的救助船模拟器的研究奠定基础。

建立了音圈电机的数学模型,结合实验测试,对车用音圈式比例减压阀的阶跃响应和频率响应特性进行了研究。结果表明:音圈式比例减压阀阶跃响应速度明显快于传统比例减压阀,阶跃上升阶段时间缩短53.3%,下降阶段时间缩短85%;音圈式比例减压阀的频率特性也优于传统比例减压阀,其压力能够很好的跟随电流且在5Hz以下的低频区相位滞后较不明显,而传统比例减压阀存在30°的滞后。音圈式比例减压阀可以提高车辆电液系统压力控制精度。