针对传统液压激振器频率及负载难以提高的问题,提出一种阀芯回转式液压激振器。介绍了阀芯回转式液压激振器系统组成及工作原理,建立系统数学模型,利用AMESim软件对系统进行仿真分析,得到不同阀芯转速、供油压力、负载下系统的动态特性。结果表明:改变电机转速、供油压力,即可对激振器的振幅幅值、速度、加速度、激振力进行控制;负载的大小对该激振器整体性能影响较小。通过对该激振系统的仿真研究,为设计高负载高频率的液压激振器提供了理论依据。

现有的液压缸内泄漏检测方法大都为实验室检测方法,主要为保压法、测量液压缸沉降法和量杯测量法等,上述方法均为静态检测方法,均无法在液压缸的使用过程中对液压缸的内泄漏进行态检测。详细地介绍一种基于小波分析提取液压缸内泄漏故障特征值来判断液压缸是否存在内泄漏故障的实时检测方法。该方法实时采集液压缸在运行过程中无杆腔液压油的压力信号并对采集的压力信号运用小波变换获得该压力信号的时频特性,分析获得与液压缸内泄漏故障相关的特征量,通过对提取的被检测液压缸内泄漏故障特征量与无泄漏故障的特征量进行对比的方式来实现对液压缸内泄漏故障的精确检测。可实现在液压缸的工作过程中对其内泄漏故障状态的实时检测,检测的准确度较高,具有一定的工程实际意义。

针对盾构拼装机举升油缸的同步控制需求,设计了液压缸的运行轨迹,提出基于PLC的闭环同步控制系统,该系统由举升油缸、磁致伸缩传感器、S7-200可编程控制器等组成。经现场调试运行,系统实现了举升油缸的自动化控制,并且在油缸上升和下降过程中具有自动纠偏功能,控制精度可达±2 mm,运行稳定可靠,消除了人工操作带来的实时性误差,有效提高了拼装机举升管片的同步精度和效率,为后续管片的精确就位奠定基础。

轴向柱塞泵配流盘摩擦副长期处于高速相对滑动和重接触载荷工况下,因此,其摩擦磨损性能对配流盘服役寿命至关重要。采用光纤激光器在HMn58-2配流盘摩擦副表面加工了微阵列结构。在MMW-1A摩擦磨损机上,选用摩擦副常用配偶材料38CrMoAl以面-面接触形式分别对具有微阵列和未改性HMn58-2配流盘摩擦副摩擦磨损性能进行了测试。采用正交实验方法分析了激光加工微阵列直径、深度、密度、载荷和转速对试样摩擦磨损性能的影响及磨损机理。试验结果表明:与未经加工HMn58-2光滑试样相比,激光加工微阵列降低了HMn58-2试样表面摩擦系数,减轻了磨粒磨损和黏着磨损程度;各因素对激光表面改性试样摩擦磨损影响程度依次为载荷、微阵列深度、转速、微阵列直径和密度。

故障诊断技术的智能化发展,为油液分析技术开辟了新的途径。油液分析技术的智能化,包括油液性能的自动监测、润滑状态的智能识别、磨损故障的自动识别和故障趋势分析等内容。首先介绍了油液分析技术及常用检测仪器,进而详细阐述了国内外机械设备油液分析技术的智能化发展现状,着重介绍了专家系统、图像识别、神经网络、模糊逻辑、支持向量机、远程诊断在油液分析方面的应用特点、局限性和适用范围,对现存问题进行了总结分析,最后指出油液分析技术智能化发展趋势和应用前景。

基于AMESim建立商用航空发动机燃油分配的仿真模型,对不同工况条件下的燃油分配特性进行仿真分析。通过功能、性能等试验数据来对比验证模型,结果表明,建模仿真过程合理、准确,仿真与燃油分配真实工作状态一致。利用模型仿真深入分析燃油分配特性的影响因素,为航空发动机燃油分配的设计、改进提供理论支持。

针对外啮合齿轮泵高转速下空化现象严重的问题,对外啮合齿轮泵空化的发生及其影响因素进行研究。运用吸油腔几何模型,推导出其容积变化率及介质压力变化模型,分析了吸油口尺寸及转速对吸油腔介质最小压力的影响;运用PumpLinx在不同转速及吸油口尺寸下对外啮合齿轮泵进行了仿真,分析了不同条件下泵的空化特性及吸油稳定性。结果表明:啮合点位置的变化与吸油腔压力的变化有很大关系;转速及吸油口尺寸对腔内最小介质压力有很大的影响;同时空化极大的影响了吸油口的流量稳定性。在模型推导和仿真计算的过程中考虑了外啮合齿轮泵很多实际因素,这些研究对齿轮泵的设计及性能优化有重要的参考价值。

为了深入分析旋流内部流场的压力脉动特性,建立旋流泵数值计算模型,基于标准k-ε湍流模型,开展旋流泵内部流动结构的非定常计算,分析旋流泵进口、出口及压水室的监测点的压力脉动情况,探讨各处压力时域与频域图变化规律,并对脉动特性进行试验验证。结果表明:不同工况下旋流泵压力波动呈现明显的周期性变化;叶轮与隔舌处的干涉作用是压力脉动的来源,隔舌处的脉动主频以叶频为主;旋流泵内部充满大量回流与漩涡,也是造成流动不稳定的因素,该研究结果为旋流泵的稳定运行提供了理论依据。

提出一种基于Parzen窗的油液分析数据阈值制定方法。首先对测量到的油液分析数据做预处理,剔除极端值;其次利用Parzen窗理论求出油液分析数据的无偏、一致概率分布;最后综合考虑发射车液压系统的实际运行特点和可靠性要求设定其故障率,利用分布函数求出阈值。在对发射车液压系统油液分析状态监测过程中,该阈值能准确反映液压系统的运行状态,验证了该方法的有效性。

为了研究飞机发动机驱动泵出口流体压力脉动对管路结构振动的影响,基于某型飞机发动机驱动泵真实结构参数,建立了AMESim柱塞泵模型,模拟了柱塞泵额定工作状态下液压油出口流动特性,得到流体压力脉动函数表达式。选取液压泵出口段管路结构进行建模分析,将流体脉动函数表达式作为管路入口流体边界条件输入,对管路进行流固耦合振动特性分析。结果表明:管路的过渡段在流体冲击下产生的变形最大,变形量为1.1774 mm;当流体激励频率接近管路一阶固有频率时,管路发生共振的振幅最大,其中最大振幅为31.227 mm。最后,通过加设弹性卡箍的方法对管路进行优化,优化方法有效降低了流体激励对管路振动的影响。