2013年, 第0卷, 第06期　刊出日期：2013-06-15

  

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专题
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  光流体技术及其应用研究进展

  许忠斌, 黄庆达, 刘国林, 傅新

  液压与气动. 2013, 0(06): 1-6. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.001

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  光流体技术,结合了光学系统和微流体系统,具有紧凑性、耐用性、灵活性以及低成本等优点,是微流体技术进一步发展的新方向。该文介绍了光流体技术的发展过程,重点阐述了光流体技术在生物医药、图形图像学、能源开发等领域的应用及其最新的研究进展,并简要论述了光流体技术未来的发展方向和面临的挑战。
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  微泵的研究现状与进展

  许忠斌, 杨世鹏, 刘国林, 阮晓东

  液压与气动. 2013, 0(06): 7-12. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.002

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  微泵作为微流体系统中关键的执行器件,是微流体系统发展水平的重要标志。该文分析了近年来国内外出现的典型机械式微泵和非机械式微泵的工作原理、结构组成、优缺点,论述了微泵的加工制作技术以及国内外研究现状,最后对微泵的发展前景作了展望。
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  液滴微流控系统的研究现状及其应用

  李松晶, 曾文

  液压与气动. 2013, 0(06): 13-23. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.003

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  液滴微流控系统,以液滴为微小单元开展液滴形成及运动控制研究,目前,主要的研究方向有液滴形成、液滴合并、液滴分离及液滴融合等。其中,液滴形成和液滴合并两者关系密切,而液滴分离与液滴融合是液滴研究中两个相对的问题。以单个液滴为单位,在微流道中可以完成不同物质的化学反应、医疗药物的配置等。医学研究中,基于液滴的微流控系统可以实现医学成像、生物分子合成,基于液滴开发的微流控芯片能够用于药物开发过程中的样品检测,筛选出最佳的药物样品。该文介绍了液滴形成的方式及运动控制方法,总结了基于液滴的微流控系统在交叉学科中的发展方向和应用,综述了国内外在液滴微流控系统领域的研究现状。
研究设计
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  薄板振动式广谱流体脉动衰减器实验研究

  贺尚红, 贺华波, 何志勇, 桑青青, 熊宇维

  液压与气动. 2013, 0(06): 24-27. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.004

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  该文针对流体脉动的消减要求,在分析各种流体脉动消声器的基础上,设计一种薄板振动式广谱流体脉动衰减器结构。其作用机理类似于有阻尼的结构共振式吸振器,以载流弹性薄板为共振体,减小了滤波器的重量和体积。设计不同的薄板共振半径可以方便实现脉动衰减器的多共振频率,从而达到广谱滤波。应用ANSYS软件Workbench、ANSYS Mechanical和CFX的流固耦合功能对流体脉动衰减器进行流固耦合分析,并进行了实验研究。研究结果表明,该流体脉动衰减器结构简单,体积小,而且在较宽频带内都有较好的滤波效果,为流体脉动抑制技术提供了一种新的模式。
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  乳化液冲击破碎锤设计及特性仿真

  张德生

  液压与气动. 2013, 0(06): 28-31. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.005

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  为解决综采工作面大块煤破碎问题,该文开发了一种采用乳化液作为工作介质的冲击破碎锤,并对其仿真优化。基于低频重载原理设计了蓄能器、控制阀和锤体分置式冲击锤,利用蓄能器、二通插装阀和单向阀等搭建了非连续工作模式液压控制系统,初步确定了冲击破碎锤的主要性能和结构参数。利用AMESim系统仿真软件建立了乳化液冲击破碎锤仿真模型,验证了活塞冲击复位功能,确定了活塞和钎杆的冲击距离,在模型中特别考虑了管路阻力特性。仿真结果表明:蓄能器冲击最大流量达4000 L/min,活塞上腔峰值流量接近7000 L/min,具有超大流量特征,活塞最大冲击速度约10 m/s;采用锥状缓冲结构,可有效降低空打过程活塞与导向套的冲击。乳化液冲击破碎锤为井下大块煤岩破碎提供了一种新的途径。
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  新型车辆液压行驶驱动控制系统的研究

  柳玉龙

  液压与气动. 2013, 0(06): 32-33. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.006

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  该文介绍了目前普遍应用在车辆及特种车辆静液压驱动行走的DA控制方式及其存在的不足,详细描述了一种新型SX NFPE 车辆行驶驱动控制系统的原理和特点,通过建立控制曲线模型验证了其控制效果优于DA控制。新型控制系统可以根据不同发动机的特性要求编写不同的软件,具有很强的适应能力。
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  直压式温度补偿气密检测装置研究

  贺向宗, 刘延平, 李霄龙, 傅晓云, 李宝仁

  液压与气动. 2013, 0(06): 34-37. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.007

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  直压式气密检测法操作简单、成本低、检测速度快,然而温度干扰对气密性检测结果的准确度影响较大。基于此,在直压式气密检测装置中增加温度传感器,利用气体在平衡状态时状态参数关系p/T=const进行温度补偿。通过大量实验分析,证明了当直压式气密检测法引入温度补偿后,可基本消除温度变化对气密性检测结果影响,提高了装置的检测精度和准确度。
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  带导流体的旋流非接触吸盘仿真及PIV实验验证

  周君瑜, 叶骞, 吴琼

  液压与气动. 2013, 0(06): 37-42. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.008

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  PIV(Particle Image Velocimetry)技术是一种流场可视化光学方法,经过十年的发展,该技术已经成为研究流场的基本测试手段。由于旋流非接触搬运器内部流道很小,传统的侵入式测量方法很难对搬运器内部流场进行测量。针对这个问题,该文设计了一套PIV实验测试方法,用PIV技术来获得旋流吸盘内部流场的流动规律,采用三种基本旋涡模型对旋流非接触吸盘进行一维数值建模,并且以三种数学模型为目标函数,应用最小二乘拟合方法对PIV数据进行拟合。通过比较拟合效果,辨识出了能够准确描述吸盘内部流场流动特性的数学模型。
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  液压集成块典型孔道结构压力损失分析

  李强, 邓子龙, 奚文

  液压与气动. 2013, 0(06): 43-48. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.009

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  液压集成块是液压系统中的关键部件,因体积小、结构紧凑、安装方便、振动小,有利于实现液压系统的集成化等优点, 使液压系统广泛采用集成块布置。集成块上安装多个液压元件,使集成块内部孔道结构比较复杂。当孔道布局和孔道结构不合理时,产生的局部损失较多,使整个液压系统效率较低。 该文采用ANSYS软件中的FLOTRAN CFD模块对常见的典型孔道流场进行数值仿真,分析工艺孔道对管道流场的影响,结果表明,流体通过的截面速度是影响系统效率的关键因素,孔道的结构也不同程度地影响着系统的效率。控制孔道内流体的速度,采用合理的孔道结构,是减小液压系统压力损失,提高液压系统效率的关键。
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  用于自动变速器换挡控制的比例方向阀研究

  张鑫, 李苏铭, 权龙, 李国琳

  液压与气动. 2013, 0(06): 48-50. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.010

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  该文提出一种位移-电反馈直控式电液比例方向阀, 该阀是由单比例电磁铁直接控制的滑阀式方向阀, 通过位移传感器和控制器构成的闭环电反馈控制以满足控制精度要求。基于SimulationX的平台上建立了比例方向阀的一维模型,同时基于PRO/E建立阀的CAD模型。通过在SimulationX中建立的多体动力学模型,将比例方向阀的一维液压模型和三维多体动力学模型进行联合仿真分析研究,得到相关数据,为换挡控制的液压设计提供了参考。
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  双腔独立阻尼减振溢流阀的压力特性研究

  刘桓龙, 王国志, 柯坚, 于兰英, 洪威

  液压与气动. 2013, 0(06): 51-54. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.011

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  该文基于普通压力阀低阻尼易振动的特性,提出了一种新的减振调压技术,利用独立阻尼系统和弹簧的共同减振提高阀芯的稳定性。双腔独立阻尼减振调压单元与单腔独立阻尼减振调压单元的主要区别是有两个可变容积腔,其间通过节流孔相连。由于把单腔的固定容积腔变成了可变容积腔,稳压能力进一步提高。该调压单元在增加阀芯系统工作阻尼的同时,并不增加元件本身的压力损失。分析了主要结构参数和油液参数对溢流阀的动态压力特性影响。结果表明:一定范围内,活塞直径和节流孔直径对阀的动态压力特性有一定影响,腔室内油液属性参数对阀的压力动态特性影响非常小;系统的特性有利于匹配出合理的结构参数,满足不同工况的需求。
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  核主泵定子屏蔽套装配中PLC控制系统设计

  郝明, 蒋玮

  液压与气动. 2013, 0(06): 54-58. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.012

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  采用一种装配方法完成核主泵AP1000定子屏蔽套的装配,并运用PLC设计完成了对装配过程中液压元件的启停控制和液压泵的压力与流量的实时控制。为了更好地完成实时控制,在该部分中运用了比例阀和各种传感器,同时分别为开关量与比例阀、传感器设计了相应的控制流程图与控制程序。
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  全液压转向器计算机测控系统设计及工程实践

  王存堂, 魏宏星, 朱宏, 杨明泽, 卢岳宏

  液压与气动. 2013, 0(06): 59-63. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.013

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  该文在介绍全液压转向器工作原理的基础上,根据检测项目的要求设计了液压试验系统的原理图,依据大批量快速检测的工艺要求,构思了全液压转向器计算机测控系统。在工程实践中完成了测试系统的硬件配置,并以组态软件和数据库软件为平台,实现了测试数据的记录、保存、调用、后续处理及报表生成,解决了全液压转向器大批量快速检测的技术难题,为全液压转向器的检测和性能分析提供了有力的技术支持。
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  潜艇气动发射系统能量储备设计及气量控制分析

  李志华, 刘旭东, 白正勤

  液压与气动. 2013, 0(06): 63-65. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.014

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  鱼雷气动发射时,储备空气以很高的速度流入发射管,强烈搅动发射管的海水,导致气流和海水之间会存在强烈的热交换。该文对不同发射深度的能量储备进行计算,以便合理地确定了发射系统的气动参数。
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  高空作业平台臂架双向平衡阀系统的建模与研究

  曹学鹏, 焦生杰, 程磊, 满军, 陈磊

  液压与气动. 2013, 0(06): 66-69. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.015

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  为实现高空作业平台上臂举升过程中正、负向负载间的平稳切换,该文开展双向平衡阀系统的建模分析和稳态控制压力研究,基于AMESim下的参数化仿真,研究负载、供给流量等稳态输入量变化对阀控制压力的影响,同时对结构参数变化时阀动特性响应性能进行分析,为双向平衡阀回路的设计和开发提供了参考。
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  深海生物幼体液压驱动取样器设计

  王钰岩, 陈家旺, 谢英俊

  液压与气动. 2013, 0(06): 69-71. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.016

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  针对传统深海生物幼体取样器无法保压、无法多层尤其是近底层取样的难题,该文设计了一套液压驱动的取样器,介绍了取样器的结构和工作原理。对取样器样机进行了实验室试验和深海试验研究,结果表明,取样器具有良好的取样和保压能力。
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  汽车起重机液压系统状态监控及故障诊断系统研究

  崔英, 杜文辽, 孙旺, 李根, 李彦明

  液压与气动. 2013, 0(06): 72-75. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.017

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  为了实现汽车起重机液压系统状态监控及故障诊断,该文基于UML面向对象建模思想,建立了整个系统的功能模型,分析了系统主要功能模块的信息流向,阐述了系统的关键部分——模型生成工具和故障诊断功能的构建方法。基于.NET框架,利用Visual Studio 2008开发平台以及Microsoft SQL Server 2008数据库系统完成了诊断系统的开发,并以起重机液压系统中主泵的关键构件轴承为例给出了系统的工作过程。
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  一种T-32远程手动控制救援液压千斤顶的设计与研究

  李英, 茹正华

  液压与气动. 2013, 0(06): 76-78. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.018

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  近年来自然灾害频繁发生,对人民的生命财产造成严重威胁。经调查研究发现,目前市面上常见手动液压千斤顶的主体与操作机构都是直接连接在一起的,这样导致了手动液压千斤顶操作空间受限,其严重后果可能导致塌方后进行救援时,如发生再次塌方事故,将给救援人员的生命带来巨大的安全隐患。针对上述现象,我们进行了深入研究、反复研制,创新出将手动液压千斤顶的操作部分外移,控制部分靠液压油经油管-双向油缸上腔-双向油缸回位弹簧控制的T-32远程手动控制的救援液压千斤顶。这种千斤顶体积小、重量轻、结构合理、操作方便,可使检修及救援人员在操作时不受狭小空间的限制,安全可靠。
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  连续油管作业机液气系统设计

  孙仁俊, 张保弟

  液压与气动. 2013, 0(06): 79-80. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.019

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  连续油管作业机是一种液压驱动设备,除了用于常规修井作业外,还可与其他设备配套使用进行钻井、完井、采油等作业。该设备的液压系统由多个液压控制回路组成,包含了多个开式回路和一个注入头控制闭式回路。各个回路的运转状况是连续油管作业机能否正常运行的关键。
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  模糊控制在旋挖钻机桅杆油缸同步控制上的应用

  娄磊, 马宏远, 陈君辉

  液压与气动. 2013, 0(06): 81-83. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.020

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  针对旋挖钻机桅杆调垂过程中,由于桅杆油缸的不同步造成桅杆受力不均匀,调节时间较大的问题,同时基于旋挖钻机桅杆垂直控制系统多变量、不确定和非线性的特征,该文提出了一种模糊控制策略,通过该策略来控制旋挖钻机桅杆油缸的双缸同步。试验表明,使用模糊控制器的同步控制系统,可以使桅杆油缸的同步误差达到2 mm,有效地改善了桅杆的受力不均匀情况,缩短了桅杆的调垂时间。
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  基于现场I/O的智能粉尘成形机控制系统设计

  张永红, 周欢, 胡恺

  液压与气动. 2013, 0(06): 84-86. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.021

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  该文对智能粉尘成形机的工作原理、系统配置及系统实时监测的实现等进行了具体的分析和阐述,并针对设备的特点,提出了现场I/O的解决方案,直观快速地实现了本系统的实时监测和控制。
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  飞机起落架收放液压系统仿真分析与维修应用

  朱武峰, 李旭东, 丁文勇, 林明

  液压与气动. 2013, 0(06): 87-90. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.022

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  该文介绍了飞机起落架收放液压系统的工作原理。利用AMESim软件,建立了飞机起落架收放液压系统仿真模型,并运用仿真分析的方法,研究了节流阀孔径、蓄压器初始压力、液压油的粘度和含气量等参数变化对起落架收放工作性能的影响。仿真结果对飞机的使用维修起到一定的指导作用。
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  海水浮力调节系统压力平衡阀研究

  江涛, 刘银水, 吴德发, 方无迪

  液压与气动. 2013, 0(06): 90-92. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.023

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  该文简要介绍了海水浮力调节系统中压力平衡阀的工作原理及技术难点,分析了球阀和锥阀两种结构形式的特点。针对具体工况,完成球阀式压力平衡阀研制,并测试了其工作性能。试验结果表明,该阀具有良好的工作性能,完全满足海水浮力调节系统的要求。
主机应用
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  大型挖掘机闭式回转系统联合仿真研究

  王松峰, 赵虎, 金正府, 权龙

  液压与气动. 2013, 0(06): 93-98. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.024

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  为了能够在机器制造之前就能准确掌握挖掘机回转系统的运动规律,确定相关的结构和系统参数,为设计和制造样机提供依据,该文采用液压系统仿真软件AMESim和动力学仿真软件ADAMS,分别建立液压系统仿真模型和挖掘机上车的动力学模型。两种模型互为驱动,对挖掘机回转过程进行联合仿真研究。为了使仿真过程与挖掘机的实际工作过程一致,仿真中考虑了工作装置引起的转动换量变化,将上车部分转动惯量随工作装置位置变化的曲线,导入在AMESim软件中已建好的回转液压系统模型,分析其对回转系统动态特性的影响。
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  1550热镀锌机组平整机液压系统改造

  胡建钢

  液压与气动. 2013, 0(06): 98-100. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.025

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  国内某大型钢铁企业是由国外引进的1550热镀锌机组平整机机组,该机组液压系统在“快速更换轧辊”时,反复发生主油泵“停泵”现象。该文介绍了对液压系统进行实施改造,解决了液压系统发生故障的难题。
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  高能级强夯机液压系统分析与设计

  陈伟才, 郁雪峥, 赵亮

  液压与气动. 2013, 0(06): 101-103. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.026

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  该文在分析了高能级强夯机对液压系统要求的基础上,根据液压系统技术指标对该系统进行整体方案设计,对其功能和工作原理进行分析,确定系统各回路的基本结构,按照所给机构性能参数和液压性能参数进行元件的选择计算,以满足该强夯机所要达到的要求。
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  基于模糊PID算法的盾构机土压平衡控制研究

  朱宏堂

  液压与气动. 2013, 0(06): 103-106. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.027

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  盾构施工是城市地下交通建设中最常用的施工方式,土压平衡式盾构机能够在不影响城市地面正常功能的条件下顺利施工,其基本要求是密封舱内的土压与开挖面处的水土压力相平衡,否则将造成地面隆起或塌陷,甚至造成安全事故。然而,由于地下施工条件的复杂性,密封舱内的土压与外界泥土压力很难达到平衡,往往根据施工人员的经验来进行,不仅影响工程进度,且可靠性很难得到保证。基于模糊PID控制算法,对影响密封舱内土压力的因素进行控制,并借助LabVIEW平台,编写了对密封舱内土压进行控制的控制器,通过试验仿真验证了该算法的正确性,能够保证施工中土压平衡,为顺利实现盾构施工提供有效保障。
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  C450型摩擦焊机液压系统改进分析

  许翠华

  液压与气动. 2013, 0(06): 107-109. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.028

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  摩擦焊接式钻杆以焊缝强度高、生产效率高等优点逐渐成为煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工的主要钻具。C450型摩擦焊机是早年为生产摩擦焊接钻杆而定制的专用设备,随着生产强度的增加,焊机液压系统暴露出发热严重的问题。本文在分析焊机液压系统的基础上指出了系统发热原因,并提出了利用恒压变量泵改进系统的方案,最后利用AMESim软件对改进方案进行了对比分析。
使用维修
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  海水液压电磁阀失效分析

  赵旭峰, 张文忠, 刘银水, 李东林

  液压与气动. 2013, 0(06): 110-113. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.029

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  海水液压电磁阀组是深潜器浮力调节系统中的关键元器件,控制海水注入/排除动作的切换。该阀组由四个双向电磁插装阀集合而成,当阀长时间处于开启状态,电磁铁温度升高、推力下降。该文研究分析了导致海水液压电磁阀热态失效的若干因素,包括电磁铁温升对推力的影响、海水电磁阀开启过程中的自感效应及瞬态液动力等。针对这些因素提出了可变电压驱动,选择合理的工作制和动作周期,增大电磁铁线圈散热面积,改善流道降低瞬态液动力影响等优化措施。
元件介质
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  一种新型多级油缸耐久性试验台的设计及应用

  宋素丽, 张晟, 陈震德, 马江伟, 韩慧鑫, 杨巍

  液压与气动. 2013, 0(06): 113-115. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.030

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  运用价值工程原理和液压传动原理,设计出一种新型的多级油缸耐久性试验台,并对其设计和应用进行了阐述。
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  基于AMEsim的电梯专用定差溢流阀的设计

  李江江, 赵厚宽, 程学生, 危定邦

  液压与气动. 2013, 0(06): 116-118. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.031

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  该文分析了定差溢流阀的稳态和动态性能,并在此基础上找出影响定差溢流阀性能的主要参数。运用仿真软件AMESim中集成的优化设计模块,对定差溢流阀进行优化设计,将优化结果再次应用于仿真模型中,验证其优化效果。
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  抗冲击型单体液压支柱用通气式安全阀设计仿真

  黄剑, 赵继云, 徐展, 张嘉鹭, 李亚丽, 刘洋

  液压与气动. 2013, 0(06): 119-121. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.032

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  为了解决单体液压支柱缸内残余气体问题,减少支柱在冲击载荷作用下的安全隐患,设计了一种抗冲击型单体液压支柱用安全阀。该安全阀具有通气功能,流量大,能够解决单体液压支柱缸内残余气体问题。同时在AMESim仿真平台中建立了安全阀的压力和流量特性仿真模型和冲击性能仿真模型。仿真分析结果表明,所设计的通气式安全阀的性能可靠,能够减少目前煤矿单体支柱冲击载荷作用下的安全隐患。
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  多作用内曲线径向柱塞马达结构优化分析

  廖传林, 李维扬

  液压与气动. 2013, 0(06): 122-123. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.033

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  该文阐述了液压系统多作用内曲线径向柱塞马达设计过程中遇到的一些具体问题以及解决问题的方法,对于优化多作用内曲线径向柱塞马达的设计,提供了一定的依据和具体的途径。
使用维修
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  浅谈《液压与气动》杂志文章内插图的若干问题

  陈慧宇

  液压与气动. 2013, 0(06): 124-125. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.034

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  《液压与气动》杂志属于科技期刊,多年来,它一直是机械、仪表类学科的全国中文核心期刊。该文针对一些作者在文章页插图中所出现的若干问题,提出了一些规范化要求和解决方法。
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  电磁换向阀压力故障的实验研究

  葛阳正

  液压与气动. 2013, 0(06): 126-128. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.035

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  该文介绍了液压系统中一种二位四通电磁换向阀在工作时出现液压缸内压力回落的问题,讨论了产生这种问题的几种原因,指出复位弹簧的塑性变形是引起故障的主要原因,分析了解决这一问题的几种措施和解决方案,并通过实验加以验证。
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  热轧板厂纵切机组液压站改造设计

  袁晓东

  液压与气动. 2013, 0(06): 128-129. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.036

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  纵切机组是板带生产中的重要设备,纵切液压站主要为整条纵切线机械设备动作提供动力油源。该文结合攀钢热轧板厂纵切机组液压站在使用中存在的问题,提出了改造泵组的措施,为纵切设备的正常运行提供了有力保障。
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  水压变量球塞泵的输出特性研究

  陈凯, 游步东, 柯尊荣, 陈舰

  液压与气动. 2013, 0(06): 130-133. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.06.037

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  该文在阐述圆轨偏心式水压变量球塞泵基本结构和工作原理的基础上,对该泵输出特性进行了建模和仿真,得出对该泵输出特性的影响因素,为该泵样机开发奠定了理论基础。