为提升提升机制动系统的制动性能,在分析提升机制动系统中液压系统及制动器组成及功能,详细分析了影响提升机制动性能的因素基础上,基于AMESim软件搭建提升机制动系统仿真模型,着重对蓄能器弹簧刚度、液压管路长度及内径对二级制动性能的影响情况进行分析,为改进提升机的制动性能奠定扎实的理论基础.

根据某航空发动机滑油系统滑油泵出口流量无法调节的问题,采用AMESim建立了滑油泵调压特性分析模型,分析了不同弹簧刚度下滑油泵的调压特性,结果显示通过合理匹配弹簧刚度和预紧力,不同刚度的弹簧均可以满足系统调压的需求,且趋势为大刚度弹簧需要较小的预紧力,小刚度弹簧需要较大的弹簧预紧力。通过增加弹簧调节空间和减小弹簧刚度的措施解决了滑油泵出口流量无法调节的问题。对不同弹簧刚度的滑油泵进行了高空性分析,结果显示不同刚度的弹簧在高空性表现具有较高的相似性,小刚度的弹簧具有更好的高空性能。

传统的直动式溢流阀受弹簧刚度引起的调节部分结构尺寸、调节力矩的限制,最大名义通径为DN30,流量仅达330 L/min,对于超过此流量的液压系统无能为力。通过应用成熟的二通插装阀结构,并突破传统的阀芯弹簧腔无压力油的设计,经阀芯中间通道或外部油路块及盖板体的X通道,引入阀芯底部压力油至弹簧腔,改变传统的弹簧预压力与阀芯底部直径D 1的液压作用力平衡,为与直径D 1与D 2组成的环形面积作用力平衡,从而减小弹簧刚度,乃至调节部分结构尺寸、调节力矩。设计结果表明,采用该方法设计的新型,直动式溢流阀实际通径达DN50,流量可达2500 L/min。设计了阀的附加功能选项通过加装控制阀使阀芯弹簧腔压力油回油箱,实现二级压力,并衍生出双向型溢流阀,使A,B口能互相溢流。

针对硬岩掘进机(TBM)在掘进过程中产生的振动影响液压元件内泄漏的问题,分析基础振动及结构参数对溢流阀阀口泄漏量的影响规律.以安装在TBM基础上的直动式溢流阀为研究对象,建立基础振动下溢流阀的阀口泄漏量数学模型.通过计算基础振动引起的溢流阀阀口泄漏量,确定溢流阀发生阀口泄漏时的临界入口压力.结果表明阀口泄漏量随着基础振动振幅及频率的增大而近似线性增大;当弹簧刚度小于1.3×105 N/m时,阀口泄漏量随着弹簧刚度的增大而增大;当弹簧刚度为1.3×105 N/m时,阀口泄漏量达到最大值;减小弹簧刚度和阀芯质量可以显著减少因基础振动引起的阀口泄漏故障,从而提高溢流阀的工作稳定性.

基于CFD和动网格技术,建立了具有圆弧倒角的液压滑阀动态特性分析的三维数值模型,对其在弹簧力、驱动力及流体力共同作用下的开启过程进行了动态模拟。分析了不同弹簧刚度下,液压滑阀开启过程中阀芯位移、所受的冯.米塞斯应力和瞬态液动力的变化情况,得到了弹簧刚度对液压滑阀阀开启过程中阀芯位移、所受的冯.米塞斯应力和瞬态液动力的影响规律,为液压滑阀的设计及优化提供依据。

阀的参数匹配是否合适、结构是否合理,决定着所设计的比例减压阀是否能达到所需的性能要求。针对高压降比例减压阀在设计过程中的参数选择及结构优化等问题,对阀的基本性能、阶跃特性、电流压力特性及内部流动特性进行了研究。首先,通过理论计算,初步得到了阀的阀口遮盖量和极限工况时的开口量;基于阶跃特性对阻尼孔直径、弹簧刚度进行了选择,并得到了比例减压阀理论阶跃特性曲线与电流压力特性曲线;然后,对阀极限工况时的状态进行了分析,并对阀的结构进行了优化;最后,为精确显示阀的输入电流信号及输出压力波动,并检测其阶跃特性及电流压力特性,搭建了一套测试系统,对优化后的比例减压阀进行了测试检验。研究结果表明:在阻尼孔为2 mm、弹簧刚度为25 N/mm时,该减压阀有良好的阶跃特性及电流压力特性;合理增大阀体沉割槽直径,并在...

针对用于某系统的电磁阀响应特性有待优化的问题,对影响电磁阀响应特性的参数最优组合进行了研究。首先,介绍了电磁阀的工作原理,并建立了电磁阀的数学模型;然后,基于Simulink建立了电、磁、机械液压仿真模型,应用正交实验法,以响应时间最小为优化目标,选取线圈匝数、弹簧刚度、工作行程和动质量等4个主要的影响因素,并进行了组合分析;最后,确定了影响电磁阀响应特性主要因素的最优参数组方案,并对其进行了分析与验证。研究结果表明:影响开启特性因素的主次顺序依次是动质量、弹簧刚度、匝数、工作行程;影响释放特性因素的主次顺序依次是弹簧刚度、工作行程、动质量、匝数;与优化前相比,最优组合方案下的电磁阀响应特性得到了显著提高,获得了较为准确的电磁阀响应特性仿真结果,可以为提高开关电磁阀设计质量和效率提供理论基础。

液气开关作为控制系统中气动油泵的主控开关,控制系统油液压力。当系统油压足够大时,液气开关切断气源,气动油泵停止充压;当系统油压不足时,液气开关连通气源,气动油泵自动补压,直至液气开关切断气源,液气开关启闭特性直接影响系统压力稳定性。通过数值建模,从气源压力、弹簧刚度、机构摩擦力3个方面对液气开关启闭特性分析,并进行试验验证。分析显示,气源压力和机构摩擦力对液气开关启闭特性影响较小,弹簧刚度对其影响较大。试验结果显示,当气源压力在0.65~0.9 MPa之间时,为减小启闭压差,弹簧刚度应设计在94~97.3 N/mm之间为宜。

谐振弹簧刚度是直线式压缩机高效运行的关键技术参数，不仅与压缩机驱动系统的激励频率有关，而且还与缸内气体的弹性有关。本文提出了一种非线性气体作用力线性化新方法——描述函数法，推导了缸内气体等效刚度、气体等效阻尼以及气体等效静作用力等表达式，并在此基础上设计谐振弹簧的刚度。理论研究表明：与传统的简单线性化方法对非线性气体作用力进行线性化相比较，描述函数法具有很高的精度。

建立了带有双向液压锁的锁紧回路的AMESim仿真模型,仿真分析了在油缸负重下,液压锁内阀芯复位弹簧刚度对液压锁及其回路动、静态特性的影响。结果表明：油缸在保压锁紧时,液压锁阀芯不同的复位弹簧刚度影响液压锁闭锁时阀口的大小,进而影响油缸下滑量大小。研究结论为液压锁的设计及锁紧回路参数匹配提供了理论依据。