针对多路阀K形节流槽阀口流动阻力大、阀芯滞卡、振动噪声等问题。以某型装载机多路阀铲斗滑阀联为研究对象,基于流体动力学和湍流场协同理论,应用数值模拟方法对不同阀口开度和入口体积流量下的铲斗滑阀联流场进行稳态仿真,研究入口节流阀口面积、流场特性及压降场协同角分布规律。研究结果表明:K形节流槽内部流动阻力较大的区域主要分布在节流槽等效阀口面积、节流槽外壁、阀芯凹角及剧烈涡流等压力梯度变化较大或流线弯折角度较大处,随着阀口开度的增加,流动阻力逐渐减小,入口体积流量对阀内流动阻力没有显著影响。研究成果将为非全周开口滑阀的流动减阻优化设计提供思路。

针对装载机传统定量液压系统节流溢流损耗严重、系统流量易受负载扰动和动臂铲斗不能复合动作等问题,提出了一种双阀芯电液负载敏感系统,并设计了不同工作模式下的控制策略,对电液负载敏感系统的特性进行了研究。首先,对比阐述了装载机传统定量系统和双阀芯电液负载敏感系统的构型及原理;然后,从理论上分析了双阀芯电液负载敏感系统的工作和能耗特性,并分别制定了动臂铲斗在阻抗伸出和超越缩回工况下单独动作和复合动作的控制策略;最后,利用AMESim和LMS Virtual.Lab Motion软件搭建了机电液联合仿真模型,并对双阀芯电液负载敏感系统在装载机上的运行特性与节能特性进行了仿真研究。研究结果表明:双阀芯电液负载敏感系统可根据不同负载工况实现工作模式的切换,执行机构的流量仅与电液比例阀开度有关,而不受负载变化的影响,操控性能大大...

针对汽车起重机变转速电液流量匹配系统液压泵流量非线性和非线性负载扰动问题,提出了一种基于先验数据的液压泵流量非线性映射模型。首先,搭建了电机、定量泵和液压缸的数学模型;其次,通过实验测得了液压泵压力、转速与容积效率的关系,拟合出了容积效率云图,构建了泵的流量非线性映射模型;最后,以变幅机构为分析对象,利用AMESim软件搭建了系统仿真模型,进行了液压泵的流量非线性和非线性负载扰动在流量补偿前后的对比仿真分析。研究结果表明:在液压泵流量非线性映射模型的补偿作用下,系统能够对电机转速进行补偿,使液压泵的输出流量不随负载压力的变化而变化,当负载出现25 kN、50 kN和75 kN阶跃波动时,最大流量波动幅值分别减小52.1%、47.9%和43.5%,验证了所提出的流量非线性模型的有效性,提升了变幅伸缩机构的控制精度和运动平稳性。

针对汽车起重机阀前补偿负载敏感(LS)系统预设泵压力裕度带来的能耗问题,以及系统流量饱和时对变幅伸缩机构进行复合动作带来的操控性问题,提出了一种基于变转速的电液流量匹配控制系统和一种抗流量饱和控制算法。首先,分析了负载敏感(LS)系统的工作原理,并提出了一种应用于汽车起重机的变转速电液流量匹配控制系统;然后,分析了变转速电液流量匹配控制系统的工作特性和能耗特性,并设计出了一种抗流量饱和控制策略;最后,利用AMESim软件搭建了负载敏感(LS)系统和电液流量匹配系统的仿真模型,并对系统的节能和抗流量饱和特性分别进行了仿真分析。研究结果表明:相比于负载敏感(LS)系统,变转速电液流量匹配系统节能5%~7%,且在系统流量饱和时,变幅伸缩机构的流量可根据各联主阀的开度比例分配,提升了复合动作的协调性。

液压滑阀作为基础的液压放大元件之一,广泛应用于液压伺服系统。液压滑阀通过节流原理实现对流量或压力的控制,同时阀口节流作用会导致能量损失和剧烈漩涡,影响液压系统的工作性能。以液压滑阀阀芯为研究对象,采用有限元分析软件Fluent研究阀芯凹角结构对滑阀内部流场流动特性和能量损失特性的影响,其次基于粒子群算法对阀芯凹角结构参数进行智能寻优。研究结果表明:“斜边+弧边”形结构阀芯可以有效平缓流场,抑制阀口处漩涡的发生,当阀芯凹