为提高盾构刀盘液压驱动系统在不同负载工况条件下的能耗利用率,设计一种智能变功率控制模式的刀盘液压驱动系统。以实际生产的某型盾构机为例,建立盾构刀盘液压驱动系统模型。提出采用智能切换功率级别与恒功率控制相结合的策略,运用模糊控制算法实现根据负载变化智能选择相应的功率级别,从而达到节能高效的目的。结合某工程实际施工过程中外载荷的变化数据,采用AMESim与MATLAB两个软件进行联合仿真,比较了传统的恒功率控制与新型智能变功率控制系统在刀盘转速、工作效率方面的异同。结果表明,采用新型智能变功率控制策略的刀盘液压系统效率比现有液压系统提高近10%。

针对液压插装阀的主阀都采用平底断面,但在计算流量时却采用按完整锥面锥阀导出的过流面积计算公式,从而造成非常大的计算误差、不能准确指导设计的问题,采用CFD流场可视化仿真对锥台形锥阀的出流特性进行了研究。通过分析阀内流场参数分布特征,判断锥阀过流断面位置,提出了转折开口度的概念。得出锥台形锥阀的阀芯在大行程范围移动时过流断面面积变化存在关键的转折点,不同行程范围不同内外流流动状况过流断面位置不同,相对应的面积计算公式也不同。采用新的面积计算公式,可以比较准确地计算锥台形锥阀的过流面积和通过阀的流量。同时,对比内外流流动状况的阀内流场特征,结合确立的过流断面,指出对于锥台形锥阀流动应考虑孔口节流损失和进出阀口局部损失的混合作用,内外流流动时进出阀口局部损失的不同是内外流流量特性不同...

液压元件设计理论随着液压系统控制精度的提升不断完善,对液压阀阀套阀芯间配合间隙的设计时需考虑阀套和阀芯变形带来的影响。依据实际使用的插装阀结构尺寸,建立其整体的三维流固热三场耦合模型,给出了不同边界条件时阀芯阀套的温度场分布规律及阀芯阀套在热效应和压力效应共同作用下产生的变形量,同时给出变形量带来的阀套阀芯配合间隙的变化。研究结果表明:锥阀在不同的工况时,热效应和压力效应对阀芯阀套的变形量和变形方向的作用不同,阀芯阀套的变形对其配合间隙的影响需针对典型工况进行具体分析。

盾构机规模庞大，施工过程中检测变量众多，液压系统故障易发。为了实现在线监测，提高液压系统故障诊断的准确性，探究与盾构机适应的快速准确有效的故障识别方法，提出使用加权因子与传统费歇尔判别法相结合的加权费歇尔判别法（Variable-Weighted-Fisher Discriminant Analysis，VW-FDA）。通过AMESim软件建立推进系统模型，仿真四类故障，运用仿真故障数据得到每一类故障的加权向量，建立VW-FDA模型。结果表明：对于盾构机液压推进系统，VW-FDA比传统FDA具有更强的故障诊断能力，能够将故障信息进行有效的分类，正确地做出故障诊断。

对阀座带锥度的锥阀流场进行了数值模拟，通过分析得到了流场内部的压力场、速度场值等流场特征参数。根据锥阀在不同工况下的流量和阀口压力分布，可求得阀芯受到的轴向力和流量系数。所得结果为求得锥形阀芯溢流阀特性提供了依据。

针对常用的纠偏系统中电液伺服阀维修成本高等问题,设计采用比例阀的电液控制系统。利用Matlab/Simulink仿真分析系统的稳定和动态性能,且针对带钢的蛇形运动仿真系统的正弦响应。结果表明,该系统满足带钢纠偏控制对稳定性、响应快速性与控制精度的要求。

液压锥阀是流体传动与控制技术中重要的基础元件，锥阀内的流场特性直接影响阀的性能。按照实际使用中的插装型锥阀的参数，建立了锥阀的三维几何模型，利用CFD软件对流体在锥阀内的流动状态进行了仿真计算和可视化分析．在对锥阀内部流场的仿真过程中，使用了自适应网格技术，有助于提高解的精度．所得结果为阀的设计和性能优化提供一定的理论依据．

按照实际使用的插装型锥阀的参数,应用CAD软件建立了锥阀的三维几何模型。采用动网格技术,对锥阀阀芯在静止和运动两种状态时阀内的流场进行了数值模拟和可视化分析。且在仿真过程中,使用了自适应网格技术,有利于提高解的精度。所进行的研究工作为以后对阀的设计和性能优化提供了依据。

液动力是设计、分析液压控制阀及液压系统考虑的重要因素之一。文中采用动网格技术，利用UDF功能给定阀芯不同的运动速度，仿真研究了不同阀芯速度以及不同边界条件的锥阀阀内的流场．分析了插装型锥阀在开启和闭合工作过程中不同的边界条件下阀芯所受的液动力。所进行的研究工作对于系统建模分析和锥阀液动力的补偿研究提供了依据。

针对液压技术中广泛应用的插装型锥阀依照实际所用阀的结构和参数分别对简化为轴对称的二维流场模型和不经过任何简化和近似处理的三维面对称流场模型两种情况应用CFD分析软件fluent进行了仿真计算和可视化研究给出了锥阀阀腔内的速度场、压力场和流线图.对比分析表明采用基于三维流场的可视化分析可更清楚全面地反映锥阀内部的复杂流动情况为从机理上分析锥阀内部流畅和能量损失及流道结构的优化设计提供了更充分的理论依据.