该文结合钢厂中的滑动水口液压站,通过实例介绍了一种对液压设备进行故障诊断的一种分析诊断方法,分析了滑动水口液压站故障发生的原因、发生概率,为预测和诊断故障提供了依据。

传统车辆换挡缓冲阀动态稳定性能差,将2D数字技术与缓冲阀相结合,能有效提高其重复精度且滞环小,但已有2D数字缓冲阀传动精度低且易污染。据此,提出一种压扭联轴器式2D缓冲阀。以重量轻、惯性低而且灵敏度高的压扭联轴器作为传动装置改进现有2D缓冲阀,利用AMESim实现主阀部分的结构仿真,在数学建模的基础上采用Simulink实现先导阀的特性输出,进行联合仿真,实现了不同工况条件的缓冲阀性能分析。仿真结果表明:基于压扭联轴器的2D缓冲阀缓冲特性与理想曲线趋势一致,验证了结构及仿真方法的有效性。

滑靴副是柱塞泵中极其重要的部件。通过分析滑靴副内压降系数和阻尼孔的类型与尺寸的关系,发现阻尼长孔有助于压降并且阻尼孔直径越小压降越显著,受限于加工难度,阻尼孔很难加工成细长孔,对此,提出了多段阻尼孔的结构,通过尺寸设计,满足所需压降。建立了CFD模型和分析阻尼孔内的流态,通过仿真结果发现此类阻尼孔及其设计尺寸满足压降需求。

选择双液压泵串联的组装方式,可达到泵高速运转并获得高压力效果,充分减小回路的节流损失。该结构完成压力分级叠加,获得更大的液压系统动力源输出压力,采用此动力源能够满足高压力与大流量的液压系统使用要求,进一步通过仿真方式对其脉动和能耗优化展开分析。结果表明:当负载增大后,串联泵控液压系统的流量脉动区间减小。串联泵控液压系统流量脉动随着负载增加变动不明显,表明本系统设计具有很好的稳定性。对电机转速进行调整后,串联泵控液压系统相对单泵系统的齿轮泵发生流量脉动显著降低;可使系统承受更高负载,使液压泵达到更低的输出流量;可以利用功率叠加的过程达到通过低功率电机获得大功率输出的目的。

液压支架作为基于二自由度四连杆机构的支护设备,每个结构部件的旋转角度受驱动部件的制约,直接影响顶梁的支护效率和运动轨迹。基于Denavit-Hartenberg(D-H)理论实现了支架各部件在不同坐标系下的位姿转换,建立了液压支架的运动学模型;利用MATLAB软件分析了液压支架的工作空间,融合Alpha Shape理论对支架顶梁运动轨迹进行分析,得到了顶梁工作空间的边界点;分析了立柱、平衡千斤顶的不同长度对顶梁、掩护梁以及后连杆位姿角的影响;通过自主开发的无线感知网络搭建了液压支架的位姿监测系统,并验证了模型的可靠性,为工业应用提供了理论和实践指导。

偏导射流伺服阀前置级结构形式对压力漂移有极大影响。根据前置级结构参数的计算公式及伯努利方程,建立简化后前置级数学模型。以某款燃油电液伺服阀为研究对象,着重分析劈尖、接受口内侧边、接受口外侧边及V形槽等结构非对称性的影响。采用数值模拟的方式对不同回油压力及不同结构非对称条件下的前置级流场特性和压力漂移进行了仿真研究。通过PIV技术进行了流场可视化实验,验证了数学模型及仿真结果,得到了该款电液伺服阀零漂最大的工况及大小,并对改善偏导射流伺服阀的零漂提供了一定的参考依据。

为解决集成式液压变压器流量控制问题,提出一种进出口等流量的四口液压变压器,其显著特点在于改变变压比的同时其进出口流量不会发生变化,即可将四口液压变压器直接串入现有液压系统的负载回路中,以达到能量回收的目的。针对液压变压器实验成本高、研发周期长,采用AMESim建立四口液压变压器虚拟样机,对其流量特性进行仿真研究,并通过与实验数据的比较,验证仿真结果的准确性。结果表明:虚拟样机运转正常,仿真数据与实验结果一致,对四口液压变压器的改进与节能应用有一定的指导作用。

超高压是液压系统未来发展的方向之一,因此分析超高压液压元件的性能非常重要。针对DN25超高压插装阀3种不同阀芯节流口结构的液流特性进行了分析。以Fluent软件为平台,建立了3种不同节流口结构的DN25超高压插装阀流场有限元模型,结合阀口的节流特性分析了流体的速度场和压力场,得到了不同阀口开度下的流量以及阀芯所受液压力,为超高压插装阀结构设计提供了理论基础。

摆动系统是混凝土泵的关键部件,用于实现泵料和吸料的切换。通过分析摆动系统的液压结构和工作原理,建立摆缸缓冲数学模型,分析缓冲腔压力冲击的影响因素。基于AMESim平台建立摆动系统的仿真模型,分析摆动系统的运动特性,得到蓄能器体积、摆缸缓冲结构对摆动性能的影响规律。优化摆动系统的参数,使换向时间由190 ms缩短到160 ms,同时摆动冲击并未明显增加,满足快速摆动的要求。为混凝土泵摆动系统的设计和优化提供了仿真平台和理论依据。

由于装载机复合储能式混合动力系统的结构较为复杂,工作性能容易受到其自身多种不稳定系统参数的影响,进而影响到装载机的燃油经济性能。采用田口法并通过Isight软件对复合储能式混合动力系统进行稳健设计,设计出使混合动力系统的工作性能对不稳定系统参数波动最不敏感的稳健设计方案;然后通过整车后向仿真模型来验证稳健设计结果,仿真结果表明整车燃油消耗量得到明显下降;最后通过dSPACE进行硬件在环试验,试验与仿真结果基本一致,验证了优化切实有效。