2013年, 第0卷, 第12期　刊出日期：2013-12-15

  

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专 题
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  深海水下液压技术的发展与展望

  顾临怡, 罗高生, 周锋, 王峰, 陈鹰

  液压与气动. 2013, 0(12): 1-7. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.001

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  环境压力补偿是目前深海水下液压系统最常用的结构。本文介绍它的结构与工作原理,分析了影响其长时间工作可靠性的两大核心风险——旋转轴动密封和运动软管老化问题。在此基础上,介绍了远程液压源、深海静压源两种目前国外回避上述风险的方法,分析了各自的优缺点和适用条件。最后指出,廉价的、长寿命的海水液压系统,仍然是彻底解决深海水下液压系统的高风险问题的最佳途径,但尚有一段路要走。
研究 设计
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  客车用空气弹簧的刚度特性试验分析

  于志新, 邓有为, 周彤

  液压与气动. 2013, 0(12): 8-11. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.002

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  分析了空气弹簧的刚度特性,对某膜式空气弹簧进行了试验,得出了在初始充气压力0.2~0.5 MPa的加载时间与垂向载荷关系曲线、加载时间与内部气压关系曲线及位移与载荷的关系曲线,并进行了比较分析;再通过最小二乘法对不同压力下弹簧有效面积和有效容积随垂向位移变化关系进行拟合,得到了对应的(非)线性多项式,为控制车辆悬架刚度打下了基础。
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  阀缸分离电液位置伺服系统的动态特性分析

  董鹏程, 焦宗夏, 韩松杉

  液压与气动. 2013, 0(12): 12-17. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.003

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  采用伺服阀和作动筒分离的结构可以使舵机空间布局上具有突出的优势,对于优化歼击机的气动外形和提高隐身能力具有重要的意义。这种结构需要在控制伺服阀与作动筒之间加入一段长导管,这样在负载流量突变、伺服阀换向等情况下就可能激发该系统的耦合振动,影响系统动特性。首先建立了包括管路模型在内的阀缸分离舵机的频域模型,并采用耗散模型从频域角度分析了管路参数对系统动特性的影响。而后利用AMESim与MATLAB仿真软件针对阀缸分离舵机结构设计了联合仿真程序,从时域的角度分析了管路参数对系统控制特性的影响,并设计了陷波滤波器来解决管路谐振给系统控制特性带来的不利影响。最后根据理论分析及仿真结果总结了管路参数对系统的影响规律,提出了几种优化管路参数的方法。
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  具有液压恒压网络的车辆驱动性能仿真

  张耿党, 吴维, 苑士华, 胡纪滨, 蒋忠林

  液压与气动. 2013, 0(12): 18-22. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.004

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  研究基于液压自由活塞发动机和液压变压器的液压恒压网络车辆驱动系统的工作特性。建立了系统数学模型,提出了相应的控制方法,并对液压恒压网络车辆性能进行了仿真研究。研究结果表明:液压恒压网络车辆驱动系统实现了动力的开关控制和驱动的恒功率控制,验证了以驱动控制、制动控制以及转速保护为基础的系统控制方法的有效性。车辆驱动系统全程加速过程可实现先恒转矩后恒功率控制。在UDDS循环工况下,液压自由活塞发动机工作时间占总循环时间的20%,液压能再生制动可降低燃油消耗约34.6%,液压恒压网络车辆百公里油耗较同级别传统车辆降低了60.6%。
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  前起支柱转弯耐久性试验台液压系统的设计

  吕少力, 王秋香

  液压与气动. 2013, 0(12): 23-26. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.005

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  简单介绍了某前起支柱转弯耐久性试验台液压系统的工作原理。针对试验要求,设计了“液压主系统驱动前起支柱转动输出主动力矩,加载系统被动转动输出负载力矩”的技术方案,并将液压主系统分为常温、高温、低温三个子系统,有效满足了试验件对工作液不同温度的要求。
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  闭式双向变量泵伺服系统的特性分析

  汪世益, 毛亚西

  液压与气动. 2013, 0(12): 26-30. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.006

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  基于A4VG闭式双向变量泵,考虑比例阀阀芯负开口以及液动力作用的影响因素,构建了该类泵伺服变量系统的动态数学模型。探讨了反馈弹簧刚度等参数对该伺服变量系统动态性能的影响,对造成伺服变量系统输入响应死区产生的原因进行了分析。
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  客车电液混合驱动冷却系统试验台的设计

  石晶, 汤传军, 孙晓帮, 李健

  液压与气动. 2013, 0(12): 31-34. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.007

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  考虑到客车传统冷却系统功率损失大、效率低等不足,设计了一种电液混合驱动的冷却系统,该系统可以更快速、有效地实现散热的目的。详细分析了冷却系统的结构原理、控制方式及冷却系统的匹配,搭建了电液混合驱动冷却系统试验台,对未来客车冷却系统的设计研究具有一定参考价值。
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  伺服机构负载模拟系统设计与实验研究

  张朋, 付永领, 郭彦青

  液压与气动. 2013, 0(12): 34-37. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.008

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  针对火箭发动机尾喷管结构特性分析,提出了一种伺服机构负载模拟器,并建立了数学模型。实验结果表明,伺服机构在负载模拟器上的动态特性与实际负载情况下具有一致性,所设计的伺服机构负载模拟器原理可行。仿真结果表明,建立的数学模型与实验结果吻合较好。该负载模拟器的设计和分析为同类型的机构设计提供了参考。
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  恒流量控制阀的数值模拟和优化设计

  王琦, 张江兵, 饶军, 崔巍

  液压与气动. 2013, 0(12): 38-41. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.009

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  针对现有的机械自力式恒流量控制阀进行分析,提出了一种优化设计方案。基于Fluent软件提供的计算方法和物理模型,对优化之后的恒流量控制阀进行数值模拟。结果表明,挡环结构对流量阀的控制性能有重大影响,新的恒流量控制阀阀芯受力-位移特性曲线最大线性误差满足设计要求。
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  基于MATLAB凸轮柱塞泵的三维创新设计

  焦楠, 曹巨江, 王波波

  液压与气动. 2013, 0(12): 41-43. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.010

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  针对凸轮机构运动平稳、结构简单紧凑等特点,以1个沟槽凸轮连接3个活塞,总计12个活塞的凸轮机构作为高压柱塞泵的动力端来设计柱塞泵。通过MATLAB数据分析,可知活塞数增多,使泵的流量增加,输出更加平稳,从而显著提高泵的工作效率。
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  基于Fluent的液压集成块典型流道流场仿真分析

  谢国庆, 李运初

  液压与气动. 2013, 0(12): 44-47. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.011

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  应用计算流体力学(CFD)方法对液压集成块典型“Z”形孔道结构进行了数值模拟,得到了流道的迹线图、压力云图及速度矢量图。分析了工艺孔、刀尖容腔对液流压力损失的影响规律,探讨了造成压力损失的原因。结果表明:采用适当长径比的工艺孔并尽可能增大工艺孔的直径,以及采用无刀尖容腔的管道结构,能够降低液体流经液压集成块的压力损失,达到减小能耗的目的。
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  工程机械支腿自动调平的研究

  肖飞, 张之善, 王顺

  液压与气动. 2013, 0(12): 47-51. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.012

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  对工程机械支腿的工作原理进行了研究,分析了支腿工作过程,提出了一种实现支腿自动调平的功能,提高了设备的自动化程度和安全性。同时给出具体的实施方法,对进一步研究支腿自动调平功能具有指导意义。
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  基于ADAMS的矿用车转向油缸油压稳定性优化设计

  唐歌腾, 石博强, 张文明

  液压与气动. 2013, 0(12): 52-55. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.013

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  针对转向时转向油缸的油压波动,建立了油压的数学模型及ADAMS仿真模型,从而得出了油压的波动数据,以此为目标函数,以油缸铰点坐标为设计变量,进行了转向油缸油压稳定性的优化设计。结果表明,优化后油压波动幅值减小且最大油压值降低,这将有利于液压系统各组件的选取及配置,同时还将会延长系统的寿命周期,具有良好的工程应用价值。
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  先导式换向阀的仿真与试验研究

  缪雄辉, 罗福胜, 徐金云

  液压与气动. 2013, 0(12): 55-57. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.014

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  基于AMESim软件,以常见的两级换向阀为研究载体,重点分析先导阀对主阀阀芯响应及运行特性的影响,建立了该液压系统的仿真模型。在验证模型准确性的基础上,通过仿真对试验进行指导,使主阀阀芯运行更快,冲击小。
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  高压气动溢流先导式减压阀动态性能研究

  李树勋, 侯英哲, 丁强伟, 路超

  液压与气动. 2013, 0(12): 58-61. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.015

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  为应对高压变工况下先导式减压阀出现的不稳定性问题,建立了减压阀系统动态微分数学模型,借助MATLAB/Simulink软件进行非线性动态模型仿真,得出对减压阀阀后压力影响较大的结构参数为:导阀弹簧刚度、导阀活塞直径、放散孔直径、主阀载荷腔体积、导阀阻尼及主阀出口腔体积等。此动态模型的分析对先导式减压阀的设计优化有重要的指导意义。
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  基于虚拟样机的风洞CTS实验液压移测架设计

  谭兴强, 王庆化

  液压与气动. 2013, 0(12): 61-64. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.016

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  针对风洞实验对支撑系统的要求,设计了一种风阻小、可用于大负载CTS实验的液压式移测架,该移测架的偏航运动和俯仰运动采用阀控缸伺服系统,滚转运动采用阀控马达伺服系统。为了提高风洞CTS捕获轨迹实验的精度,利用Pro/E建立了移测架的三维虚拟样机模型,借助于Adams的机构运动学逆解工具,分析了捕获轨迹实验时阀控缸和阀控马达伺服系统的位置控制期望值。设计了液压系统的集成块,减小了支撑系统对风洞的阻塞。建立了液压系统NN-PID控制的算法,借助Matlab分析了该算法控制时的运动误差,仿真结果证明采用以上方法可以保证CTS移测架的设计精度。
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  集热装置液压系统设计及仿真分析

  刘利宏

  液压与气动. 2013, 0(12): 65-68. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.017

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  集热装置是太阳能设备的重要组成部分,其主要作用是接收太阳光的辐射能量。如何有效充分地接收太阳光的辐射能量是衡量集热性能优劣的关键。液压系统由于运行平稳、适应能力强,在太阳能集热装置中有着广泛的应用。根据集热装置的结构、运动特点,设计了驱动执行机构的液压控制系统,并在AMESim仿真软件中建模,进行仿真分析,验证其可行性,为同类系统的设计提供了借鉴。
元件 介质
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  复合式液压缸的设计与研究

  查鑫宇, 毕新胜, 王玉刚, 段其森, 邱博, 李玉强

  液压与气动. 2013, 0(12): 68-71. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.018

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  为满足导轨式喂花机液压系统工作条件恶劣、承受大负载、正反向等速运动以及能够实现多缸同步均匀调速的工作要求,在分析普通液压缸工作原理和连接方式的基础上,建立复合式液压缸的数学模型,利用AMESim软件建立仿真模型。通过仿真对比试验及样机试车试验,验证了所设计的复合式液压缸符合数学与力学逻辑推导公式,且满足了设计要求。
主机 应用
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  高强度油气管道钻铣切管机的液压系统设计

  葛汉林, 姜芳, 吴明

  液压与气动. 2013, 0(12): 72-74. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.019

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  文章围绕X70、X80高强度油气管道的切割问题,阐述了国内外管道切管机的发展现状,介绍了钻铣切管机的结构组成,设计了切削运动的传动方案和液压系统。
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  换热器对气动发动机效率影响的研究

  李从祥, 谈乐斌, 潘孝斌, 彭海萍

  液压与气动. 2013, 0(12): 75-80. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.020

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  为提高气动发动机能量利用率不高的问题,在气动发动机系统中的二级膨胀往复式结构以及容积减压装置中引入换热器,对气体进行加热,利用气体膨胀做功吸热以及传热学的原理来提高工作气体的温度,进而提高整个气动发动机的能量利用率问题。选取纵向翅片管壳式换热器,通过对减压、换热、阻力、热扩散、能耗、效率等的计算,对比不用换热器和使用换热器时两种情况气动发动机的效率,同时借助AMESim软件对两级气动发动机系统热交换模型进行模拟仿真,得到仿真结果。对比仿真结果和实际实验结果,得出合理使用换热器可以使气动发动机的效率提升29.83%。
研究 设计
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  基于AMESim的电液比例转速同步系统的优化设计

  陈鹏伟, 解宁, 郭津津

  液压与气动. 2013, 0(12): 80-83. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.021

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  针对电液比例转速同步系统进行研究,应用高级建模仿真软件AMESim对系统物理模型进行搭建,并对系统动态特性进行了仿真及分析。为了改进系统的响应时间、稳态精度、稳定性及同步性,由控制策略出发,使用遗传算法对调控液压马达转速精度的PID控制器参数进行优化。仿真结果表明,优化后的参数改善了系统性能,取得了较好的效果,从而为今后的机电液一体化系统的优化设计提供了技术上的支持。
主机 应用
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  汽轮机组高调油动机系统快速关闭设计与试验研究

  万保中

  液压与气动. 2013, 0(12): 84-89. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.022

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  在分析汽轮机组油动机原理基础上,设计了油动机液压系统。以油动机快速关闭过程为研究对象,从缓冲机理入手,经过推导简化,将油动机快关过程分为局部节流损失,锐边节流和缝隙节流等三个阶段,列出了每一个阶段的活塞运动方程。建立了圆锥形、抛物线形和阶梯形柱塞缓冲的数学模型。通过对油动机测试,特别是对汽轮机安全运行的快关试验,为油动机的设计、生产及检验提供了可信的技术数据。
研究 设计
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  配流盘结构对轴向柱塞泵压力流量特性影响的参数化研究

  凌鹏, 权龙, 黄伟男

  液压与气动. 2013, 0(12): 89-92. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.023

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  通过建立配流盘配流过程的数学模型,并将参数化的配流盘偏转角、进出三角槽深度角、宽度角代入数学模型,在SimulationX中建立了整泵的仿真模型。分别仿真分析各参数连续性变化对泵的压力流量特性的影响,得出各参数的最优取值,获得了较理想的特性曲线,为实际生产制造提供了理论和仿真依据。
主机 应用
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  装药车液压系统设计与研究

  严兵

  液压与气动. 2013, 0(12): 93-98. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.024

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  乳化炸药井下装药车是一种集乳化炸药运输、混制、装填于一体的地下矿山采掘机械爆破设备,总体由底盘和炸药混转上盘两大部分组成。基于铰接车底盘设计了井下乳化炸药装药车混装上盘液压系统,系统采用双动力油源及双泵双回路系统,安全可靠,适应性强。通过比例阀精确调控螺杆泵及柱塞计量泵的输送,并结合稳定的输药管拔送速度,完成不同结构参数炮孔自动化耦合装药。阐述了混装上盘工作方式及液压系统原理,最后依据整车方案及系统主要参数,工况分析后,对装药工艺液压系统中螺杆泵、柱塞计量泵及液压系统中部分元件计算选型,最后运用AMESim仿真软件对装药工艺液压系统进行建模、参数设置及仿真分析,结果满足装药车现场全自动、高精度配药及装药要求。
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  梅山钢铁热轧带钢表面质量检测系统气动导向翻板装置的设计及应用

  刘镇原

  液压与气动. 2013, 0(12): 98-102. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.025

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  对梅钢热轧新增带钢表面质量检测系统中气动导向翻板装置(包括翻板组件与气动系统)的设计、选型及应用进行了阐述;并对气动系统中的执行元件、控制元件、辅助元件进行了详细的计算分析;在实际运行中取得良好的效果。
研究 设计
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  基于功率键合图和MATLAB/Simulink的液压系统动态仿真

  姚瑶, 韩佳东, 于晓光, 王鹏飞, 黄杰

  液压与气动. 2013, 0(12): 103-106. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.026

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  介绍了功率键合图的建模方法,以镁合金铸轧机的液压系统为例,建立了铸轧机倾翻系统的键合图模型及状态方程,并结合MATLAB/Simulink软件对液压系统进行动态仿真。功率键合图法可以有效反映液压系统中的非线性,对系统分析更加方便,仿真结果更准确,为铸轧机液压系统的性能分析提供了理论依据。
主机 应用
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  一种双柱汽车举升机的设计

  上官红喜

  液压与气动. 2013, 0(12): 106-109. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.027

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  针对普通汽车举升机利用双缸举升不能较好保持同步的弱点,设计了一种同步举升系统。提出了设计要求,介绍了机械结构、液压系统及液压系统元件的设计计算等。经过试验证明,该机械结构及液压系统能够满足使用要求,彻底消除举升机不能同步的现象。该设计的研究对于汽车举升机的其他设计具有一定的借鉴意义。
使用 维修
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  某型聚四氟乙烯软管组件泄漏原因分析与处理

  孙爱民, 聂水湘, 宋学勇, 屈宝丰, 路超

  液压与气动. 2013, 0(12): 109-111. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.028

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  通过对某型聚四氟乙烯软管组件漏气现象进行分析,对可能引起泄漏的原因进行试验验证,找出了产生问题原因,提出了有效的应对措施。
元件 介质
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  液压油滤过滤性能建模与分析

  杨志敏, 李昆, 高亚奎

  液压与气动. 2013, 0(12): 112-114. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.029

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  液压油滤的过滤性能对系统污染控制有非常重要的影响,根据系统中颗粒污染物不断侵入、滤除、解吸附的动态平衡过程,推导出油滤污染过滤模型及工程应用中更为精确的ε过滤比,通过算例介绍了模型在实际系统设计中的应用,为系统抗污染设计提供了理论依据。
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  基于提高重载柱塞缸密封寿命的一种结构设计

  刘艳妍, 姜峰

  液压与气动. 2013, 0(12): 115-117. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.030

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  针对自由锻造设备中使用的柱塞缸密封结构,分析了柱塞缸垂直布置时传统V形密封结构的应用特点,研究了在重载工况下影响密封件寿命的因素,提出一种改善重载柱塞缸密封件寿命的设计方案,消除柱塞缸垂直布置时导向套对密封件使用寿命的影响,确定了柱塞压盖连接螺柱的拧紧力矩,改进并设计了柱塞压盖调整垫片的结构。
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  斜盘式轴向柱塞泵的减摩降噪措施

  张长英, 龚晓群, 李萍萍, 郭鸣, 方晔

  液压与气动. 2013, 0(12): 118-120. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.031

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  分析了某工程机械上斜盘式轴向柱塞泵产生噪音的原因,包括在制造、装配和使用环节中液压油遗存杂质造成的机械性拉伤,传动系统中多对摩擦副造成的异常磨损以及气蚀和配流噪音等。从严格控制多余物及对滑靴、柱塞和配流盘进行结构优化等方面,提出了若干减摩降噪措施,取得了一定的效果。
研究 设计
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  液压支架试验加载台移动梁升降液压缸同步控制系统

  周连佺, 笪炎炎, 陈思瑶

  液压与气动. 2013, 0(12): 120-123. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.032

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  设计了用于液压支架试验加载台移动梁升降的液压缸同步控制系统,该系统由液压比例控制系统和计算机测控系统组成。60 t平台的四角分别由1个双伸缩液压缸支撑,计算机测控系统用位移传感器测量4个液压缸的位移,发出信号控制比例方向阀输出油液,实现平台的平稳升降6 m。工业试验结果表明,此控制系统工作稳定可靠,终点控制精度可达1 mm。
元件 介质
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  三位四通2D电液比例换向阀的静态特性实验研究

  励伟, 阮健, 任燕, 陈莹, 张凯

  液压与气动. 2013, 0(12): 124-127. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.033

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  为克服直动式电液比例换向阀无法实现大流量控制和导控式电液比例换向阀结构复杂及无法在零压下工作的缺点,提出了一种结构简单、流量大并具有位置反馈的新型电液比例换向阀——三位四通2D电液比例换向阀。该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成。在分析该阀的结构和工作原理的基础上,对三位四通2D电液比例换向阀进行了静态特性实验研究。实验结果表明:压扭联轴器的位移滞环和三位四通2D电液比例换向阀的流量滞环为10%,说明该阀具有良好的静态特性。
使用 维修
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  船用空气压缩系统故障分析

  刘瑜, 王振涛, 吴汪洋

  液压与气动. 2013, 0(12): 127-128. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.034

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  针对船用空气压缩机运行中常见故障现象,运用故障树对系统故障及组成系统的子系统之间的逻辑关系进行定性及定量分析。故障树分析逻辑关系清晰、形象,能够全面、简洁描述事故各种原因及逻辑关系。针对故障原因,介绍了一些应对措施,对设备故障维护诊断提供参考。
研究 设计
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  温控液压油车的设计与仿真

  李建彬

  液压与气动. 2013, 0(12): 129-131. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.035

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  温控液压油车为可移动设备,操作方便,设计安全合理,同时采用Smith预估PID控制,油温控制快速高效。
主机 应用
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  全自动液压翻转机构优化实例分析

  陆志

  液压与气动. 2013, 0(12): 132-135. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.036

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  模具在大型风力机复合材料叶片的生产过程中地位举足轻重。设计优化了一种新型全自动液压翻转机结构作为生产大型风力复合材料叶片过程中的必备模具,从机械、液压、电控三方面的远动优化控制逐一进行说明,列举实际应用结果对比验证,实践证明该新型液压翻转机构是大型风机复合材料叶片生产过程中的最佳模具。
研究 设计
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  某型飞机减压加速器测试台的设计

  任再青, 魏东

  液压与气动. 2013, 0(12): 135-136. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.037

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  基于某型飞机减压加速器的测试需求进行了试验台的设计。试验台由冷气子系统、控制测量子系统、软件部分组成,其可以进行减压加速器性能参数测量,满足了航修厂对减压加速器的测试需求,在实际应用中取得良好效果。
使用 维修
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  中厚板轧机接轴平衡装置故障分析与对策

  郑铭章

  液压与气动. 2013, 0(12): 137-140. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.12.038

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  介绍了某钢铁厂3000 mm中厚板轧机接轴平衡装置的结构特点,及其在工作中的一些故障现象,对产生故障的原因进行了分析,提出了预防故障和有效排除故障的技术措施。