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2013年, 第0卷, 第05期 刊出日期:2013-05-15
  

  • 全选
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    专题
  • 冀宏, 左嘉韵, 程源
    液压与气动. 2013, 0(05): 1-8. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.001
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    分析了工程机械,尤其是挖掘机液压系统中典型的变量柱塞泵、多路阀及变量液压系统的结构特点和工作原理,总结了近年来国内外工程机械关键液压元件及系统研发中的主要进展。结构简单化、高可靠性、节能、操作舒适是工程机械液压元件及其系统发展的主旋律,增强变量泵中控制阀的抗污染能力是提高变量泵工作可靠性的关键,复杂阀体铸造问题将促使整体式多路阀向分离式结构回归。
  • 研究设计
  • 颜震, 汪欢, 黎玉飞, 王志刚, 刘永良
    液压与气动. 2013, 0(05): 9-12. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.002
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    该文以航天煤化工系统中的某型号笼式调节阀为研究对象,应用CFD数值模拟方法研究了调节阀的内流场特性。通过模拟给定压差下阀门不同开度的流量特性,得到调节阀的流量特性曲线,并与试验测定的数据进行比较分析,模拟值与试验值吻合较好。根据流场特性对流道做了优化并对新结构做了数值模拟,结果表明,优化后的流道流阻减小、涡流强度减弱、进而减少了能量损失。
  • 刘国强, 孙伟, 郭晓林, 陈德民
    液压与气动. 2013, 0(05): 13-16. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.003
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    在分析了干式双离合器自动变速器结构的基础上,对液压驱动模块进行了深入的研究,并对液压模块供油系统提出了采用无位置传感器无刷直流电机驱动液压马达的驱动方式,应用反电动势法原理设计了基于DSP TMS320F28xx控制器无刷直流电机驱动电路;而对于液压执行系统则设计了相关的电磁阀驱动电路;经变速器台架试验测试,结果表明该液压模块驱动系统性能稳定、可靠,能满足变速器起步、升降挡的需求。
  • 樊泽明, 李霞
    液压与气动. 2013, 0(05): 17-20. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.004
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    滑阀的重叠量是影响电液伺服阀静动态特性的关键要素,其加工精度和制造工艺将直接影响伺服阀性能的好坏。而重叠量的测量是加工制造中的难点之一,在实际加工制造过程中需要重复测量滑阀的重叠量来改善滑阀的性能。由于液动测量方法具有精度高、普遍性强等特点,其在近几年得到了广泛的应用。该文基于液动测量原理采用流量法进行测量,避免了压力法测量时温度对节流孔孔径大小的影响而造成的测量误差。所设计的滑阀重叠量的自动化测量系统,具有精度高、操作方便等特点,能满足实际生产系统的需求。
  • 段丽娟, 陶刚, 孟飞
    液压与气动. 2013, 0(05): 20-22. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.005
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    在对一种新型的高速比例电磁阀电-机械转换器工作原理分析的基础上,采用了理论建模、仿真分析的方法,得出了在PWM驱动情况下电-机械转换器不同的绕组电流、电感、感应电动势、衔铁位移和速度以及电磁力的响应曲线。通过与试验的电流响应曲线相对比分析:该电-机械转换器结构简单、可靠,电流响应速度大约为0.5 ms,最大输出位移0.2 mm,仿真结果与试验结果基本一致。
  • 王兴坤, 胡东方, 商建东
    液压与气动. 2013, 0(05): 23-26. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.006
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    基于CFD 理论对双作用滑片泵的流场进行数值模拟,得到了在不同工况下瞬时流量和监测点压力脉动的情况,滑片泵输出流量的脉动和压力的脉动是由于低压区的闭死容积刚接触高压区时的“高压回流”造成的,并可以对滑片泵的空化现象进行预测分析。仿真结果与实验结果基本一致,结果可靠,能够为滑片泵的设计和改进提供参考。
  • 张捷, 罗志群, 湛大强, 徐兵
    液压与气动. 2013, 0(05): 26-28. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.007
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    针对电梯限速切断阀模拟全部管路失效型式试验的要求,提出了基于油缸中心直顶方案的机械升降系统,开发设计了一套模拟全部管路失效试验装置。通过试验证明,该装置使用方便、高效节能,满足型式试验要求。
  • 罗灯明, 邱全进
    液压与气动. 2013, 0(05): 29-31. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.008
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    综合履带焊接车专为野外管线焊接施工开发研制,是一种集行走、发电、焊接、吊装等作业于一体的新型管道施工机械,主要针对无电源无公路的工程环境。车辆行走履带、焊机电源用发电机、车载起重机等均采用液压驱动,该文介绍了综合履带焊接车结构组成、液压系统工作原理及发电机液压调节系统闭环控制方案。
  • 王凯, 李锋, 于杰
    液压与气动. 2013, 0(05): 32-35. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.009
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    电液伺服机构是分布式、强耦合、多变量、非线性和时变的系统,对其参数和控制性能的测试以及控制策略的研究是一项复杂的工程。基于CompactRIO集成化平台和丰富的I/O模块,开发了一套针对电液伺服机构的实时测控平台,该文详细阐述了系统组成、硬件设计和软件开发思路,实现了伺服机构静动态测试、系统监控和安全响应。最后以某设备电液伺服机构为对象,对动静态特性进行了测试,结果表明:该平台工作稳定,性能达到了预定要求。
  • 陈加宝, 刘海鸥, 彭建鑫
    液压与气动. 2013, 0(05): 35-40. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.010
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    换挡过程中换挡力的控制是AMT系统的关键技术之一。对于电控液动式AMT,可以通过高速开关阀的脉宽调制(PWM)控制实现换挡力的控制。该文中首先分析了PWM控制方式下高速开关阀的工作特性;然后基于电磁阀“开/关”特性试验及静态流量理论,提出了确定PWM调制控制周期和占空比的方法;最后,进行了静态调压试验和动态换挡过程控制试验。试验结果表明,该方法能够根据已知油源压力范围确定满足目标控制要求的PWM控制参数。
  • 曹明垚, 孙强, 郭慧, 岳继光
    液压与气动. 2013, 0(05): 41-44. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.011
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    介绍一种定制的直驱式容积控制电-液伺服系统。运用机理和实验相结合的方法建立了系统各部分数学模型,利用传递函数分析了系统的特性并计算出稳定裕量。理论计算与MATLAB仿真表明,所定制的直驱式容积控制电-液伺服系统具有较大的相角裕度和增益裕度。
  • 母文省, 韩冰, 邴纪秋
    液压与气动. 2013, 0(05): 44-47. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.012
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    该文重点介绍了航空减速器滑油系统、滑油污染的产生及可能采用的滑油污染监控技术,从工程实际需求的角度进行了探索和研究,提出了磁性探测与光谱分析相结合的监控方法。
  • 梁利华, 孙喜堂, 史洪宇
    液压与气动. 2013, 0(05): 48-52. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.013
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    设计了用于固定翼舰载机加油系统的基于自压力反馈的恒流量控制阀,分析了该阀的工作原理,建立了恒流量控制阀的动力学模型,分析其流量特性,并对阀芯振动情况及对流量的影响进行了分析,验证了恒流量控制阀阀芯的运动稳定性。结果表明,恒流量控制阀在给定输入范围内能够很好地保持输出流量恒定。
  • 徐文灿, 张士宏
    液压与气动. 2013, 0(05): 52-57. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.014
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    该文根据理论分析和实验研究,得出气管道在临界状态下的有效截面积S值和临界压力比b值,从而可以求得在任何压差下通过气管道的流量。
  • 高俊庭, 殷晨波, 叶仪, 李萍, 周玲君
    液压与气动. 2013, 0(05): 58-61. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.015
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    对非全周开口滑阀内部流道进行了三维建模,并用CFD软件fluent对模型进行计算分析。研究发现滑阀阀腔内的流场在节流口前后变化较大,在阀腔和阀座的拐角处存在涡流,而增大阀腔内的压力可以减小涡流的形成。阀芯受到的稳态液动力随着流量的增大而增大,随着阀口开度的增大而减小。滑阀进出口的压力损失主要是由于油液在节流口处的节流特性引起的,而阀腔内部的涡流和油液的黏性摩擦引起的压力损失只占很小一部分。
  • 吴炳胜, 王建, 马戎, 李晓松
    液压与气动. 2013, 0(05): 61-62. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.016
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    通过Pro/e5.0软件对齿轮泵的困油容积进行虚拟测量,并将变位齿轮泵和非变位齿轮泵的困油容积变化进行对比,结果表明:采用变位齿轮的齿轮泵困油程度会得到一定减轻;对非变位齿轮泵来说,可以通过增加两个齿轮的安装中心距来缓解困油现象。
  • 卢宁
    液压与气动. 2013, 0(05): 63-66. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.017
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    该文根据复合控制器的设计原理,应用自适应神经元提出了一种基于单神经元的复合控制方案;使用工程仿真软件AMEsim建立了钢坯闪光焊接的非线性液压系统模型,通过与控制系统接口实现了电液联合仿真;仿真结果表明设计的单神经元复合控制器的控制效果明显优于传统方法设计的复合控制器。
  • 吴健楠, 王勇亮, 赵玉龙, 董智超
    液压与气动. 2013, 0(05): 66-68. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.018
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    针对液压六自由度运动平台伺服系统强非线性和重复运动特点,在传统的CMAC神经网络与PID并行控制基础上,结合CMAC神经网络和ILC的优点,将CMAC和ILC与PID控制相结合,构建一种复合控制器。实际应用表明,该复合控制方法有较高的控制精度、优良的鲁棒性,对液压六自由度平台性能的改善提供了一条新的控制途径。
  • 史华成, 高彩云, 沈亮
    液压与气动. 2013, 0(05): 69-71. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.019
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    该文提出了一种可调式液压缓冲器的设计方案, 对其工作原理进行了分析, 建立了缓冲过程的数学模型, 并利用MATLAB/Simulink模块对缓冲器力值和位移进行仿真计算,获得了缓冲器性能曲线,仿真结果表明:该缓冲器能够获得较好的缓冲效果。
  • 邵忠良
    液压与气动. 2013, 0(05): 71-73. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.020
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    针对目前铝合金厚板轧制设备动力不足、精度低、自动化程度不高的缺陷,设计了一种铝合金厚板轧制设备电液位置伺服系统,试验表明,可达到较理想的效果。
  • 主机应用
  • 孙康, 陈闻
    液压与气动. 2013, 0(05): 74-78. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.021
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    应用大型系统仿真软件AMEsim 10.0与Adams 2005建立了挖掘机液压系统与负载动力学模型。通过动力学负载模型分析了挖掘机动臂、斗杆、铲斗的负载特性;通过双阀芯模型不同参数下的阀口流量响应特性,得出了先导阀阻尼系数及PID控制参数的较优组合;通过联合仿真模型得出了负载敏感系统与新型双阀芯系统的典型工作循环过程的能量消耗变化曲线,研究结果表明:阀口独立控制可以更好地适用于负载方向不断变化的系统,可以对回油压力进行独立控制,减少回油功率损失,相比于传统负载敏感系统,能耗减少15%左右。
  • 杨阳, 王益群, 陈刚
    液压与气动. 2013, 0(05): 78-82. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.022
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    在板带轧机液压板厚自动控制系统中,扰动补偿控制是控制系统中的一个重要组成部分。扰动控制基本是开环控制,补偿效果难以准确保证。轧辊偏心补偿通常是在计算得到轧辊偏心量后,通过扰动控制进行补偿。轧辊偏心是一个周期量,如果投入的计算补偿量幅值或相位偏差较大,将会补偿一个错误量,有可能恶化产品厚差精度。该文根据闭环控制基本原理,在进行轧辊偏心补偿时,构建出一个辅助的闭环系统,根据计算或检测得到的相位,通过从离散存取矩阵中读取对应的偏心补偿量进行补偿,并根据控制期望值、实际输出值及原偏心补偿量对厚度的补偿影响量计算出补偿偏差,经辅助闭环控制器计算出修正偏心补偿量,代替原离散存取矩阵中对应相位处的偏心补偿量,实现对偏心补偿量的滚动优化,从而改善补偿效果,进而提高补偿精度。通过不同工况下的仿真运行曲线显示了离散辅助闭环控制在轧辊偏心补偿应用中的可行性,为轧辊偏心补偿提供了一种有效的新途径。
  • 闫磊, 贺利乐, 张平
    液压与气动. 2013, 0(05): 83-87. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.023
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    该文以某20 t挖掘机为例,在simulatioX仿真环境下搭建了动臂-转台联合节能的仿真平台,此平台可以把动臂下降产生的势能转换为电能储存在超级电容中,待转台回转时释放,用于驱动转台工作。以保证转台旋转最佳转速和最佳旋转加速度为前提,根据超级电容荷电状态(SOC)把转台分为电机-液压马达联合驱动和液压马达单独驱动两种工况,制定了两种工况的转换策略。对动臂的下降速度进行了回油流量反馈控制,确保了动臂下降速度的恒定,进一步阻止了动臂势能向动能的转化,提高了能量回收率并且降低了动臂下降末时的冲击。研究结果表明,在一标准周期内该系统在转台回转工况下可最多节省燃油3.98%,具有一定的节能效果。
  • 罗华, 夏绪波
    液压与气动. 2013, 0(05): 87-89. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.024
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    为提高全液压钻机转速、转矩、推进力和起拔力,设计了一套全液压钻机试验台用液压加载系统,该液压加载系统能够测试ZYWL-6000D型全液压千米定向钻机的不同转速、转矩、推进力和起拔力等各项性能参数,且还具有检测其他大型、中型、小型全液压钻机的能力。该液压加载系统的检测范围宽,压力波动小,对钻机的转速、转矩、推进力和起拔力的影响小等特点。实践证明,该液压加载系统的设计先进、性能稳定可靠,完全能够满足各型号钻机的各项性能参数的检测,具有重要的实际应用价值。
  • 解文科, 王丽薇
    液压与气动. 2013, 0(05): 90-93. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.025
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    基于大型锻造油压机快锻工况元件组成及工作原理,并依据快锻工况要求,给出了活塞式蓄能器有效容积、工作压力,以及公称容积和充气压力的计算方法;建立了活塞式蓄能器数学模型,确定了影响其动态特性的主要参数,为活塞式蓄能器更好地应用于大型锻造油压机提供了理论依据。
  • 朱骁, 谢剑刚
    液压与气动. 2013, 0(05): 93-96. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.026
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    深井条件下实施垂直钻井的新型AADDS设备需要承受30 MPa以上的压力变化、比地表温度至少高100℃的温差以及钻头附近高达50 g以上的冲击加速度。考虑到这些恶劣工况的影响,在AADDS设备中柱塞泵上设置了三道密封。但经过测试后发现柱塞泵正常工作一段时间后就会失效,严重影响了钻井效率。该文分析了柱塞泵失效的原因并且提出了2种解决方案。试验结果表明有效地解决了上述问题。
  • 张龙, 訾斌, 钱森
    液压与气动. 2013, 0(05): 97-101. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.027
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    该文以汽车起重机起升机构为研究对象,首先利用AMESim软件建立了起升机构液压系统模型,然后在 MATLAB/GUI中设计了起升机构可视化界面,并通过编程实现了AMESim和MATLAB/GUI的联合仿真,最后对下降工况进行了仿真,得到了负载速度、高度和液压马达压力曲线。AMESim和MATLAB/GUI的联合仿真表明,AMESim模型建模正确、可视化界面友好。仿真结果直观地反映了起升机构的力学性能,为辅助用户设计和分析提供了理论基础。
  • 元件介质
  • 张嘉鹭, 赵继云, 黄剑, 李亚丽, 周峰
    液压与气动. 2013, 0(05): 102-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.028
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    液压支架大流量液控单向阀动态性能指标是衡量液压支架性能优劣的重要依据。该文在对比分析现有的几种大流量液控单向阀动态性能试验方法的基础上,设计了一种以蓄能器为动力源的快速加载试验系统。通过实验分析验证,得出针对该系统的一种响应快速、结果合理、并值得研究推广的试验方法。
  • 李德远
    液压与气动. 2013, 0(05): 104-107. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.029
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    通过对各类截断阀的特点进行分析,选出了一种适合船用生活废物处理系统使用的气动球阀,并对选用球阀进行了壳体强度校核、密封性能有限元分析计算以及试验验证。
  • 巩良, 赵惠清
    液压与气动. 2013, 0(05): 108-110. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.030
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    变量浮杯泵是一种新型的轴向柱塞泵,它结合了现有的斜盘式和斜轴式轴向柱塞泵的特点,形成一种独特的镜像对称布局,在不增加体积的前提下成倍增加了柱塞数目,减小了轴向力。这种结构使得该泵在减小噪声、降低压力和流量脉动、降低生产加工成本方面表现突出。该文主要介绍该新型泵的原理与特点。
  • 韩建海, 韩超军
    液压与气动. 2013, 0(05): 111-114. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.031
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    针对脑卒中患者踝关节存在的异常步态问题,以一对对抗气动人工肌肉作为驱动,以流量比例阀为控制元件,研究设计了一种新型气动人工肌肉驱动踝关节矫正器,帮助患者完成日常运动康复训练。文中叙述了矫正器的机械结构、气动回路和控制系统的构成,并制作了实验样机。经实验验证,该矫正器可以较好地完成对正常人的行走步态跟踪,达到康复训练的目的。
  • 桑建兵, 邢素芳, 刘宝会, 周婧, 卢宸华
    液压与气动. 2013, 0(05): 114-117. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.032
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    利用橡胶类材料单轴拉伸所得到的应力应变曲线,通过数据拟合确定了Mooney-Rivilin模型的材料参数。建立了旋转轴唇形密封圈的有限元计算模型,模拟了弹簧圈预紧、过盈配合以及在不同的介质压力对旋转轴唇形密封圈密封性能的影响,得到了橡胶密封圈的范·米塞斯应力的分布规律以及唇口处接触应力的分布曲线。研究结果表明:随着介质压力的增加,唇口处范·米塞斯应力随之增加。唇口处接触应力的分布近似为二次抛物线,接触应力的最大值出现唇口尖端处。随着介质压力的增加,唇口处接触应力的应力峰值和接触宽度明显增加,且峰值均大于介质压力,满足旋转轴唇形密封圈的密封条件。
  • 宋万明, 吴强, 姜春茂, 姜华, 杜玉光, 向春隆
    液压与气动. 2013, 0(05): 118-119. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.033
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    在设计油压机时,为了提高油缸空载荷下的运动速度,同时自动切换到施加载荷状态,设计了一种新型差动组合阀,其结构具有新颖性和实用性。
  • 使用维修
  • 王海涛, 孙长乐, 关广丰, 熊伟
    液压与气动. 2013, 0(05): 119-121. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.034
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    气动增压阀常用于气压传动系统中局部增压,其效率是系统设计选型时的重要参考因素。本文给出了增压阀的效率公式,利用气罐的充填过程设计了效率测试回路,针对不同的输入压力、输出压力、输出流量进行效率实验,分析了效率与压力、流量的关系,并提出了增压阀高效利用的条件。
  • 沈姝君, 董勇
    液压与气动. 2013, 0(05): 122-124. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.035
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    一种末级活塞杆实心制式双作用多级液压油缸,其特点一是活塞杆属实心制式,便于加工,径向尺寸更为紧凑;二是进出油口均固定于缸筒上,便于油管安装;三是在各级缸筒的筒壁轴向上设计通油孔,区别于传统的多级缸通油孔直接钻在各级缸筒径向上,其优点是通油孔不会损伤往复运动的孔用密封圈;四是该油缸在运行中无背压,各级有杆腔无阻力,提高了效能。
  • 朱伟
    液压与气动. 2013, 0(05): 124-126. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.036
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    该文论述了某液压油源进行节能降噪的改进设计和研究,通过对改进后油源的构成、工作原理、性能及设计计算的论述,以及与改进前油源的对比研究,认为在同样满足液压系统要求的压力和流量的前提下,可将油源电机功率降低,实现油源的节能;同时通过改进高低压力切换控制单元,可消除系统频繁的压力切换时产生的冲击和噪声,降低油源噪声。
  • 朱碧海, 孟俊贤, 何伟, 贺小峰, 刘银水
    液压与气动. 2013, 0(05): 127-129. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.037
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    该文设计了一种采用PCM控制的水液压数字比例阀。该阀具有流量大、响应快、控制精度高、抗污染能力强、成本低等一系列优点,可用于水下作业工具的方向和流量控制。同时,制作样机并对样机的压力、流量控制特性和压力动态响应特性进行了实验研究。实验结果表明,样机具有较好的压力、流量控制特性和压力动态响应特性,阀的静态和动态性能基本满足设计要求,具有较好研究价值和应用前景。
  • 武朝, 胡军华, 黎申, 彭云飞, 毛旭耀
    液压与气动. 2013, 0(05): 130-133. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.038
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    针对液压系统故障复杂且难以仅凭经验加以诊断的问题,该文结合故障症状与故障原因之间的模糊对应关系,应用模糊数学理论,提出了液压系统故障诊断的二级模糊综合评判方法,并以某液压系统为研究对象,建立了二级模糊综合评判的数学模型,根据判断结果最终确定了故障原因。结果表明,该方法准确、可靠,在液压系统故障诊断中具有较高的实用价值。
  • 李杰, 司跃华, 谈毅
    液压与气动. 2013, 0(05): 133-135. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.05.039
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    液压传动与控制技术具有非常多的优点,在机械工程中处于不可或缺的重要地位,广泛地应用在国民经济各个领域。液压系统和元件的泄漏问题是工业界十分重视的问题,该文介绍了液压系统泄漏的产生和危害,并结合现场实际,分析了泄漏产生的原因,给出了防治措施,为液压系统在防漏治漏方面的维护提供了有力参考。