针对煤矿井下车辆作业空间狭小、照明条件受限、驾驶员视野差的缺陷,提出四轮独立转向系统,可以大大提高煤矿车辆的机动性、安全性。通过分析转向系统的动力学和运动学特性,设计了四轮转向系统的液压原理图,通过仿真软件对转向系统进行仿真分析并进行工业性试验。试验结果表明:用于井下煤矿锚杆车辆的四轮独立液压系统的转向特性能够满足实际需求,提高了井下车辆转向的稳定性及灵活性,该液压转向系统达到了预期效果。

针对掘进机截割部在升降和旋转过程中易产生爬行现象,利用AMESim软件搭建了截割部升降油缸动负载仿真模型,研究平衡阀对升降油缸爬行现象的影响。首先通过仿真,得出截割部在不同高度时升降油缸受到的负载曲线;其次,研究平衡阀的阻尼孔、动摩擦力和先导比参数对升降油缸爬行现象的影响。研究表明,减小控制油阻尼孔尺寸、适当增加动摩擦力及选用合适先导比可有效解决升降油缸的爬行现象。

为研究一种高减压比组合式空气减压阀的流场特征,基于计算流体动力学(CFD)方法,建立减压阀数值计算模型,针对两级阀体特征参数组合的典型工况进行仿真计算,研究减压阀流场参数分布,分析柱阀间隙和引气位置对流动状态和减压比影响。计算结果表明,组合式减压阀流场状态复杂,第一级柱阀间隙对于流动损失和局部参数分布有重要影响,两级阀分别通过总压损失和流速变化实现减压过程,通过合理的特征参数组合可获得较大减压比及其调节范围。

针对不同工况的高压喷射流,利用VOF算法基于OpenFOAM开源平台开展流场模拟研究。模拟结果显示,当压差为10 MPa时,液核结构始终保持光滑的圆柱状轮廓,未发生雾化现象,靶件表面的压力分布及总打击力总体较为平稳;压差为30,50 MPa的工况均存在明显的一次雾化现象,液核表面形成坑洼不平的形貌特征,并产生众多小液滴散布于液核四周,喷雾锥角分别为1.2°和1.6°,广泛存在的压力波证实喷射流存在跨音速流动现象,在喷口出口处产生数量巨大的漩涡结构,靶件表面的压力分布变化剧烈,产生瞬时压力峰值,分别高达32.5,54.5 MPa,总打击力具有较大的波动趋势,其标准差为0.136和0.517。研究表明,雾化现象导致靶件表面的压力分布剧烈波动,诱发瞬时压力峰值并使总打击力剧烈波动,从而能够提升高压清洗效果。

采用SimHydraulics软件构建某飞机起落架液压系统工作仿真模型。通过设置模型中液压部件的参数,分析不同参数的变化对作动筒活塞杆位移动态特性的影响。仿真结果表明:构建的模型能够较好的反映某飞机起落架液压系统的工作状况,通过故障仿真,飞行员可直观认识到不同的液压系统故障对起落架收放运动的影响程度,提高了飞行员对起落架液压系统故障的应急处理能力。机务人员也可通过故障仿真清楚地了解液压系统故障发生的机理,为故障的诊断和预防提供参考依据。

为提高盾构刀盘液压驱动系统在不同负载工况条件下的能耗利用率,设计一种智能变功率控制模式的刀盘液压驱动系统。以实际生产的某型盾构机为例,建立盾构刀盘液压驱动系统模型。提出采用智能切换功率级别与恒功率控制相结合的策略,运用模糊控制算法实现根据负载变化智能选择相应的功率级别,从而达到节能高效的目的。结合某工程实际施工过程中外载荷的变化数据,采用AMESim与MATLAB两个软件进行联合仿真,比较了传统的恒功率控制与新型智能变功率控制系统在刀盘转速、工作效率方面的异同。结果表明,采用新型智能变功率控制策略的刀盘液压系统效率比现有液压系统提高近10%。

针对大采高纯水介质液压支架油缸的密封问题,设计了一种新型蕾形组合密封结构,并且建立了其理论分析模型。通过设置不同的直径间隙以及不同的压力载荷值,进行仿真分析,得出其不同直径间隙和不同压力载荷下的最大接触应力值。通过对比分析,得出了当直径间隙为0.55 mm时,其密封性能达到最佳,且在相同直径间隙不同压力载荷下其最大接触应力随着载荷压力的增大逐渐增大,而最大接触应力点在密封体与内外环体相接触的位置。

多自由度电液振动台常用于大型结构或试件的振动环境模拟,考核被试件在振动激励下保持原有性能的能力。控制系统是多自由度电液振动台的关键技术,普遍采用矩阵算法来实现铰点空间与自由度空间的互相转换。矩阵算法运算量小,实时性高,但其相对于运动学分析算法存在一定的解算误差。以激振器正交布置的典型六自由度电液振动台为研究对象,详细分析矩阵控制算法的解算误差。分别介绍了基于矩阵算法的控制策略与基于运动学分析的控制策略,介绍了运动学加速度正/反解算法。实验研究表明,对于激振器以正交形式布置的多自由度电液振动台,平台位姿越大,矩阵算法的控制误差越大,自由度之间的耦合也越大。综合考虑算法的误差以及执行周期,给出一种矩阵运算与运动学分析相结合的控制策略,为多轴电液振动台实时控制系统的设计开发提供理论...

针对煤矿液压支架液压系统乳化液污染问题,开发一种可在支架液压系统待机状态下实现滤芯反向清洗的高压自动反冲洗过滤站,应用污染控制平衡理论并引入分流系数和反冲洗效率,建立了反向冲洗的污染控制模型,仿真分析了各参数对反冲洗时间的影响,并用试验进行了验证。结果表明:当滤芯前后压差因污染沉积达到设定压力开启反向清洗后,在较短时间内即可降低压差,实现滤芯反向清洗;其反冲洗时间随反冲洗效率增加而缩短,通过加装超声装置可提升反冲洗效率;同时反冲洗时间随分流系数增大而缩短,但会增加乳化液用量,需对分流系数和反冲洗时间进行合理设计,以平衡性能与经济。

在中国散裂中子源中子慢化器维护处理中,需要在热室对慢化器多层套管进行缩容。根据热室使用环境,采用了斩断型液压切割器。使用与切割器切割过程类似的强剪力双刃液压剪来确定套管的切断力,保证了切割器的剪切性能。创新性的将切割器的动刀片设计为尖角型,定刀片设计为铡刀型,降低了切断套管所需的切断力,解决了刀片崩刃和开裂的问题。按要求对切割器进行测试,并与强剪力双刃液压剪进行试验对比分析,结果表明切割器各项性能满足设计和使用需求,且更适用于热室环境,可为日后相关设备的研制提供参考依据。