某型坦克抢救车液压系统故障仿真研究

　　0 引言

　　近年来， 液压系统动态仿真和故障诊断的紧密结合是液压技术领域备受关注的前沿课题， 但是在装甲车辆液压系统故障诊断中应用动态仿真技术还是一项空白， 其故障—症状的对应关系仅仅依靠积累诊断维修经验而被动获取， 这样在很大程度上制约了装备维修保障能力的提高。

　　辆液压系统故障诊断的有效方法，本文以某型坦克抢救车为研究对象，采用 AMEsim 仿真软件对其作业装置液压系统进行建模，仿真出典型故障情况下的液压系统动态特性，得出故障的特征信息，使得故障分析有据可依。

　　1 仿真模型建立

　　本文采用的 AMESim 仿真软件是法国 IMAGINE公司开发的一种高级建模仿真软件，其为流体、机械、控制等工程系统提供了一个较完善的综合仿真环境。它采用基于物理模型的图形化建模方式， 使得用户可以从繁琐的数学建模中解放出来， 从而专注于物理系统本身^[1] 。

　　在 AMESim 环境下建模， 需要依次完成草图模式(Sketch Mode)、 子模型模式 (Submodel Mode)、 参数模式(Parameter Mode)和运行模式(Run Mode)4 步。 在搭建草图模式时，首先根据实际的液压回路，直接调用AMESim 应用库中合适的元件模块， 对于专用元件，可根据元件结构和原理利用液压元件设计库(HCD)的基本模型来构建^[2] 。

　　本文研究的某型坦克抢救车列装时间长， 是典型的装甲保障装备。 它分别通过一个三路阀和一个四路阀来操控牵引、驻铲以及起重 3 大功能，其中牵引包括主绞盘和副绞盘两支路，驻铲可以铲土，同时为抢救作业时提供支撑点，起重包括吊钩升降、吊臂伸缩、变幅、回转 4 条支路[3]。 该型坦克抢救车 AMESim 模型如图 1所示，其中三路阀、四路阀作为车辆专用阀，结构复杂，难于用 HCD 实现，因此用一个三位四通阀、一个二位三通阀和一个二位二通阀组合模拟其功能， 如图 2 所示，并创建超级元件代替该复杂的多路阀模型，使得系统模型更简洁、更贴近实际工作原理图。

　　在图 2b 三路阀模型中，当没有信号时，二位三通阀处于右位， 液压油从图中油口 1 流经油口 3 进入下一路，此即模拟三路阀处于中位的工况。 当有信号时，二位三通阀处于左位， 液压油经油口 1 顶开单向阀流到三位四通阀的 P 口，此时，若信号为正值，则三位四通阀处于左位，液压油经油口 5 流入执行元件，回油经油口 4 顶开单向阀由油口 3 进入下一路阀的中位，最终回油箱，此为模拟三路阀左位，即推手柄的工况;若输入信号为负值，则模拟三路阀右位，即扳手柄工况。四路阀模型与此相同，仅在模拟推和扳手柄时，信号正负与三路阀相反，在此不再赘述。