双向行驶汽车属于应市场需求而生,车辆双向均可驾驶、转向,对驾驶员更友好,更适应特殊场合的使用。但双向行驶车辆有几个设计难点:一是两驾驶室可靠切换;二是角度控制精确且能修正;三是单向各转向模式切换流畅;四是转向系统安全可靠。围绕如何解决这些难点,实现双向行驶车辆设计目标,介绍了一种糅合了机械转向和电控液压转向的转向系统设计方案,从机械转向系统设计、电控液压转向系统设计及控制策略等方面全面介绍了这套转向系统,解决了以上设计难点,并实现了全驱样车生产。样车经过下线调试及多工况路试,车辆的各项性能完全满足设计要求。

根据一种驱动桥壳整体复合胀形的新加工工艺及其胀形装置,结合胀形成型的功能需求,详细分析了管坯变形过程和两次更换中芯缸的作业工序,开发了与整体复合胀形装置相匹配的液压机系统和液压系统,并介绍了系统组成和工作原理。最后,讨论了管坯变形中内模组件的受力和运动情况,以及液压驱动执行机构作用于内模组件上的承载、位移、速度、加速度变化规律。开发的液压系统使用合理的调速、调压、同步、平衡、缓冲和方向控制等液压回路,驱动外模与内模组件联合承载,具有能耗低、发热量少、冲击小、稳定性好、运动精度高等特点。

介绍作动器的结构组成,并对作动器工作原理进行分析。对旋转主动阀的配流过程进行分析,得到主动阀旋转过程中通流面积的变化规律。依据磁致伸缩材料输出特性以及旋转主动阀配流特性设计调频调速、调相调速及调幅调速3种方案对作动器输出流量进行调节。对比分析3种方案优缺点,并选择调幅调速作为作动器调速方案。基于调幅调速结合调相换向设计作动器位置控制方案,搭建测试平台进行实验验证。结果表明,所设计方案能够使作动器实现位移跟踪,跟踪幅值3 mm、频率4 Hz,正弦位移相对误差为0.87%。

基于AMESim和ANSYS workbench仿真分析,分别搭建了动载过载条件下液压支架矿用液压缸动载加载模型与结构件瞬态动力学仿真模型,得到了液压缸在动载过载条件下的内腔压力特性曲线以及缸体、活塞杆应力应变分布情况。进行动载过载测试试验,得到了动载过载加载条件下液压缸下腔压力-时间曲线以及缸体、活塞杆外表面测点应变测试数据。结果表明:仿真计算结果与试验测试数据在一定误差范围内基本吻合,验证了2种仿真模型以及边界条件设定的合理性以及准确性;液压缸在动载过载条件下,无杆腔压力在30 ms内由初撑压力15 MPa升高到1.0~1.5倍额定压力,对应缸筒预期破坏位置为液柱中上方约1/6处对应缸筒部分:外表面最大应力值为267 MPa,内表面应力值约为363 MPa,且在材料屈服极限内,不同压力倍率下液压缸结构件应力应变分布规律保持一致。

旋扣控制是连续循环系统的关键技术。由于在高压腔内进行上卸扣操作,无法直接进行观察,并且还存在钻井液上顶力等外载荷作用,因此控制难度较大。通过分析连续循环系统上卸扣操作步骤,提出旋扣操作的关键是运动同步和载荷平衡控制,在此基础上设计了旋扣液控回路方案,并利用AMESim软件建立了仿真模型。仿真分析结果表明,设计的旋扣液控回路可使动力钳处于上下浮动状态,有利于将螺纹上的轴向载荷限制在合理范围内,能够满足连续循环系统旋扣控制要求。

为了提高液压系统能量效率,闭式泵控技术是最直接的方法。但单出杆液压缸流量不匹配是闭式泵控系统亟需解决的问题。为此,提出一种变转速定量泵-变量泵结合的闭式泵控系统,通过控制变量泵的排量来匹配液压缸两腔的不对称流量,从而减小甚至消除补油流量。在多学科仿真软件SimulationX中搭载了单泵控系统模型、非对称泵控系统模型和定量泵-变量泵结合的闭式泵控系统模型,分析对比了3个系统对不对称流量的匹配性能及在四象限工况中能效特性,并讨论负载变化对液压缸速度的影响。仿真结果表明,新系统可以完全平衡不对称流量,且能量利用率高,且在负载变化时,速度波动小。

2019年9月22日,在奉化举行的“中国流体传动与控制青年科学家论坛”上,中国工程院院士、浙江大学机械工程学院院长、浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室主任杨华勇院士受邀发表了一场精彩的报告,题为《智能制造与智能液压件的一些探索》。杨院士的报告,从理论到实践,包括5个实例,深入解读了智能制造在实际的工业应用中到底用在哪里,怎么来用,也指明了智能液压件下一个研究方向,以及青年学者、高校的研究团队下一步要努力的方向。本文是根据杨华勇院士演讲录音整理。智能制造,毫无疑问是现今研究热点,“中国制造2025”,实际上是起源于中国工程院的一个战略研究报告,我也有幸参与制订计划。“中国制造2025”发布之前,德国率先通过工业4.0。德国公布工业4.0已经6年了,“中国制造2025”也有4年多。“中国制造2025”的6个真正的内涵就...

在普通曳引电梯运行过程中,当处于轻载上行和重载下行工况,曳引机处于发电状态,再生能量通过制动电阻消耗掉,不仅造成了能量的浪费,而且还增加了机房的散热负担。为解决上述问题,提出并设计了一种采用变排量液压泵/马达的电液混合驱动曳引电梯节能系统。该系统可将曳引机处于发电状态时产生的能量储存在蓄能器中,当电梯处于电动状态时,蓄能器能量释放,辅助曳引机驱动。研究中,在SimualtionX中建立了考虑蓄能器压力脉动及曳引机负载转矩变化的电-液联合仿真模型,并基于曳引机的运行特性,建立了变量泵/马达的流量动态模型。仿真获取了曳引机的能耗及转矩的特性,并与传统电梯及采用定排量泵/马达节能系统电梯的电机能耗进行比对分析。结果表明,采用变排量液压泵/马达来吸收和释放电梯运行时所产生的能量能够最大限度的达到能量的回收...

在液压变速恒频风力发电机组中,为了满足风力发电所特有的随机发生和低速大排量工况的需求,以保证可靠高效地吸收风能并将其转换为稳定的流量输出,提出一种内曲线转子驱动径向柱塞数字泵。转子上的内曲线及回程机构曲线导轨驱动柱塞滚柱组件执行往复运动,对转子内曲线与回程曲线设计,进行柱塞组件运动学及动力学仿真分析,分析不同滚柱直径的运动学特性,确定了合适的滚珠直径。仿真结果表明:内曲线转子驱动径向柱塞数字泵在风力低速驱动条件下,具有良好的运动学和动力学稳定性,能够适应风力低速驱动工况。

平台型锥阀是液压式天然气压缩机的常用气阀,其结构参数选择直接影响气阀的流通能力,进而影响压缩机的进气量和排气量。针对平台型锥阀,建立了流通面积的理论模型,得到了结构参数与流通面积的函数关系。利用CFD流场仿真分析方法,研究了气阀内部气体流速和流线的分布规律,确定流通面积模型,并通过质量流量对模型进行验证。基于AGA8状态方程,分析了不同气体组分条件下的气阀流通能力。根据建立的理论模型,以气阀升程为优化目标,对气阀结构参数进行优化,分析结果表明随着参数β增大,气阀的极限升程减小,开启速度提升,另外,锥角和锥台直径随β增大而增大。利用优化方法得到气阀升程的最优锥角和锥台直径,为锥阀的设计与优化提供理论指导。