2013年, 第0卷, 第9期　刊出日期：2013-09-15

  

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专题
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  信息化对工程机械传动技术的影响

  赵丁选, 巩明德, 张志文, 李天宇

  液压与气动. 2013, 0(9): 1-9. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.001

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  工程机械的传动形式主要包括机械传动、流体传动与电传动,该研究分析了信息化对工程机械传动技术的影响,概括了工程机械传动技术信息化的4种发展趋势为:由流体、机械处理动力流信息逐渐走向由微电子技术处理动力流信息;由复杂的多路阀控制的流体动力系统逐渐走向由总线和分立电控元件控制的动力系统;电传动的应用逐步增多;动力源的输出向恒功率输出方向发展。
研究 设计
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  基于使用蓄能器的怠机停止方式的液压油源的节能

  杉村健, 大田真平, 铃木胜正, 野中谦一郎, 翻译:蔡茂林

  液压与气动. 2013, 0(9): 10-14. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.002

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  由于石油等能源资源的短缺以及对保护地球环境的迫切需求,节能的诸多努力在各个领域付诸实施。对于液压设备,占据系统主要能耗的油源的节能成为关键。近年来,变量液压泵油源(VD油源)和变频液压泵油源(INV油源)已被广泛使用。提出了一种带有一个蓄能器的间歇性运行的液压泵油源(ACC油源)。ACC油源的优势通过建模和简化负载模型已进行了实验论证。该研究比较VD油源、INV油源和ACC油源在某一稳定供油流量条件下的耗电、泵输出压力、转速和效率。同时,确定了蓄能器容积、上下界限压力比对ACC油源的效率和开关周期的影响。
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  SLC900型运架一体机转向同步算法的研究

  王庆丰, 黄茹楠, 高英杰, 陈晓明, 刘嘉武

  液压与气动. 2013, 0(9): 15-19. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.003

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  SLC900型运架一体机是一种集机械、液压、电气于一体的技术密集型大型工程机械,多轮轴转向系统的同步控制是运架一体机实现协同工作的核心部分。该研究运用主从控制策略,采用分段PID和模糊PID控制方法对运架一体机多轮轴转向系统实施同步协调控制,通过系统仿真,优化了控制策略。实际控制效果表明,所提出的控制策略具有良好的同步控制精度,表明同步算法具有实际的应用价值。
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  基于AMESim的气压式车用主动辅助制动能量回收系统研究

  岳喜凯, 李晓杰, 董小瑞, 王龙

  液压与气动. 2013, 0(9): 19-22. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.004

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  提出一种气压式能量回收方案,基于多学科领域复杂系统建模仿真平台AMESim软件,建立气压式车用制动能量回收系统的仿真模型。针对车辆下坡和超速情况,通过分析系统工作过程中车速变化及系统储气罐中气压变化来研究系统的可行性及其能量回收效率。仿真结果表明:在车辆下长坡时,系统可以有效降低车速的增长幅度,一方面减小制动的频率,另一方面使得原本因制动损失的运动能量得以回收再利用,符合节能环保要求;车辆在高速公路超速时,系统可以有效降低车速,其主动辅助制动效果可以提高车辆行驶安全性。
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  强力水雾排烟消防车液压系统设计

  史俊青

  液压与气动. 2013, 0(9): 23-26. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.005

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  针对某消防企业强力水雾排烟消防车工作中的实际问题,从满足消防车风量大、风压高、风速快、风雾射程远、灭火速度快、效率高,操作和维护简单方便的实际工作要求出发,进行详细的液压系统设计。探讨了强力水雾排烟消防车液压系统的相关技术问题,实现了该消防车水泵、通风机、通风机车载工作台的旋转、升降、俯仰等液压驱动与自动控制功能。
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  双列斜直线槽液体密封上游泵送效应的研究

  肖明霞, 汤占岐

  液压与气动. 2013, 0(9): 26-29. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.006

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  以双列斜直线槽液体密封端面间的液膜为研究对象,建立了求解端面液膜特性的控制方程,应用CFD软件对密封端面间的流场进行了数值模拟,计算了在不同槽深时的端面开启力和泄漏量。结果表明:双列斜直线槽液体密封可产生动压效应和上游泵送效应,通过合理设计,可使泄漏量为零或使流体向上游泄漏。
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  液压舵机零区特性分析及其检查调整

  王秀霞, 刘书岩, 刘湘一, 胡国才, 王允良

  液压与气动. 2013, 0(9): 30-32. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.007

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  液压舵机是飞机与直升机舵面操纵的关键执行元件,其零区特性的好坏影响伺服系统控制的静态误差的大小,在零区特性的影响因素中,除结构与材料的特性变化外,使用条件的变化直接影响舵机的流量压力特性及磨损程度。通过对舵机零区特性技术指标的自动测试与检查调整,可以保证液压舵机控制的精度与可靠性。
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  基于PLC的矿井液压阻车系统的设计

  王伟平, 冀龙飞

  液压与气动. 2013, 0(9): 32-34. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.008

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  阻车器在操车系统设计中占着十分重要的地位。针对目前矿井阻车器原理和结构的不足,设计了一种矿井液压阻车系统。该系统以PLC为控制核心,采用液压缸推动阻车器,并利用编码器进行脉冲计数,判断出矿车实时位置,利用接近开关判断出矿车是否到位,能够实现阻车器的准确、稳定、安全阻车。
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  超磁致伸缩高频微小泵温度补偿结构设计

  田冬林, 邱大龙, 潘广香, 刘浩, 王传礼

  液压与气动. 2013, 0(9): 35-38. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.009

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  针对超磁致伸缩材料热变形严重影响超磁致伸缩高频微小泵输出精度的现象,在介绍热补偿方法、分析磁致伸缩材料的热来源和微小泵工作原理的基础上,提出了相变材料和热膨胀补偿机构组合的方法,以控制超磁致伸缩棒热变形对微小泵的输出影响。由理论和试验可以得出,该方法对微小泵的温控效果明显,使温度控制在45 ℃±0.5 ℃,有利于提高超磁致伸缩泵的输出精度,实现了超磁致伸缩泵的微型化。
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  一种大流量高速开关阀的设计与实验研究

  赵伟, 张凯, 黄钰曌, 阮健

  液压与气动. 2013, 0(9): 38-40. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.010

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  介绍了一种采用2D伺服阀作为先导控制级的双节流口并联输出结构的大流量高速开关阀的工作原理,通过理论分析和产品样机试验,研究了开关阀的泄漏特性、阀芯运动过程动态特性、阀口流动特性,并结合试验数据阐述了大流量开关阀设计中需注意的问题。该开关阀在10 MPa工作压力下,阀口开启时间约15 ms,进出口压差为2 MPa时的流量达到3000 L/min。
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  液压挖掘机合流工况多路阀内流阻力的分析

  冀宏, 秦娟娟, 刘新强, 陆海娇

  液压与气动. 2013, 0(9): 41-45. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.011

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  分析了挖掘机负流量变量系统的工作原理,建立了负流量-恒功率变量控制的动臂回路液压系统AMESim模型,获得了双泵合流系统动态特性,进而利用FLUENT计算多路阀内流场。结果表明:快速提臂双泵合流时多路阀内流动阻力达2.6 MPa,阻力主要发生在合流窗口、节流口、直弯流道处。发现合流窗口处高速液流冲击其后阀芯及阀腔,高速液流交汇增大了流动阻力,改变了阀腔内压力分布使阀芯受到较大侧向力的情况。
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  标准试验粉尘对过滤器性能评价指标的影响

  高骞, 李方俊, 刘勇, 刘党华

  液压与气动. 2013, 0(9): 45-48. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.012

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  在过滤器多次通过试验中,如何准确地反映过滤器真正的过滤性能,选用合适的试验粉尘尤为关键。该研究采用MTD和FTD两种试验粉尘进行对比试验,以探讨哪种试验粉尘更适合做标准试验粉尘,同时分析对比几种常见滤材的过滤性能。
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  多路阀流量特性与快降阀再生功能关联性的研究与分析

  李晓祥, 李国鹏, 王生波, 胡珀

  液压与气动. 2013, 0(9): 49-50. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.013

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  该研究以市场反馈的故障为出发点,通过分析诸多影响因素,得出多路阀流量特性对快降阀再生功能有重要影响,而且多路阀流量系数K_P对其关联性影响最大,经过调整流量系数K_P及节流半径r有效地解决存在的问题,为以后推土机选用相关工作液压系统提供了数据支持。
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  仿真转台用电液伺服系统低速性研究及实现

  曲展龙, 糜小涛, 许宏光

  液压与气动. 2013, 0(9): 51-53. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.014

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  详细讨论了仿真转台用液压伺服系统低速性的影响因素,以及其实现的可能性。通过实验研究验证了该液压伺服系统具有良好的低速性,满足系统设计时的指标要求。
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  溢流节流调速回路动态特性的仿真研究

  杨勇, 罗艳蕾, 陈伦军

  液压与气动. 2013, 0(9): 54-56. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.015

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  以一种溢流节流调速回路为例,通过对该回路动特性分析,运用模型推理的方法建立起回路的数学模型,并在MATLAB/Simulink环境下建立仿真模型。采用计算机动态仿真技术研究了关键阀口前后压力的变化情况及其外负载的变化对活塞杆输出速度的影响。仿真结果为溢流节流调速回路在复杂液压系统中的运用提供了一定参考。
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  一种基于气压传动与PLC的固相装料机的研发

  樊勇, 王正灿, 袁海亮, 张北京

  液压与气动. 2013, 0(9): 57-59. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.016

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  针对传统固相装料机工作效率低,成本较高的缺点,研发了一种基于气压传动与PLC的固相装料机。该固相装料机采用气压传动作为主要动力,由PLC作为装料机的控制系统,通过RS485通讯接口将数据采集至触摸屏,实现了实时监控,增加了装料机的柔性,提高了可靠性和生产效率。
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  无人机液压弹射系统弹射性能的仿真研究

  刘晓龙, 马胜钢, 刘兰荣, 董攀辉

  液压与气动. 2013, 0(9): 60-62. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.017

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  以无人机液压弹射系统弹射过程为研究对象,基于功率键合图法建立了系统的数学模型,运用MATLAB软件对其进行仿真。在仿真过程中,通过改变系统的不同参数,得到了这些参数对系统弹射性能的影响规律,合理地匹配这些参数,可使同一系统弹射多种型号的无人机,提高了效率,节约了资源,同时为液压弹射系统的研发与优化提供了理论依据。
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  基于CFD的轴向柱塞泵流动特性的仿真研究

  魏秀业, 逯子荣, 王海燕

  液压与气动. 2013, 0(9): 63-67. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.018

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  通过CFD仿真对柱塞泵柱塞腔和配流盘的流动特性进行了研究,建立了SCY-14型柱塞泵流体的几何模型和物理模型,在对配流过程非定常流场各个位置流态进行流态判断后,采用层流加局部湍流的数学模型模拟流场的实际状态。根据轴向柱塞泵工作时的两个主运动,采用滑移网格模型模拟柱塞与缸体相对配流盘的旋转运动及采用动网格模型模拟柱塞沿缸体轴线相对缸体的往复运动。通过设定边界条件和工作条件,对处于不同旋转角度柱塞泵的流态特性进行CFD仿真。仿真结果表明:柱塞泵在吸排油过程中,即低压向高压转换和高压向低压转换的过程中,柱塞腔内部有比较明显的压力冲击现象。柱塞腔的压力冲击主要是由柱塞泵配流过程中的流量倒灌和阻尼槽的节流作用共同影响形成,压力脉动周期由泵的转速和柱塞数决定。
主机 应用
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  一种基于CAN总线的多路换向多级调节液压系统

  李杰浩, 郑泽鑫, 方瑞萍, 罗忠辉

  液压与气动. 2013, 0(9): 68-70. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.019

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  设计一种基于CAN总线的多路换向多级调节的工程机械液压系统,提供一种功能更优、控制管理化、制造成本低、维护费用低、工程机械效率更高、灵活多变开放模式,可适用于各种车辆与工程机械相结合的液压传动驱动系统。CAN总线有效支持分布式控制的应用,以及实际生产中各种行走机械-液压系统。
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  一种新型盾构管片拼装系统设计与研究

  冯欢欢, 陈馈, 龚国芳, 王助锋

  液压与气动. 2013, 0(9): 71-74. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.020

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  设计了一种六自由度的管片拼装系统实验平台,具有实现平动、仰俯、侧翻、横摇、提升及回转等六个动作的能力,能真实模拟盾构管片拼装系统的实际工况,并从机械结构、液压系统等方面进行了分析与计算。
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  常规直流换流阀内冷水系统配水管路节流孔技术的应用

  徐善军, 刘晓萍, 杨绪逢, 贾瑞清, 郭淼, 张培林

  液压与气动. 2013, 0(9): 74-76. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.021

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  常规直流换流阀内冷水系统配水管路中存在各个支路水流分配不均问题,并且急需解决。该研究从理论上对薄壁孔的刚度、节流及稳流特性进行了分析,提出了一种在配水管路中引进薄壁孔的技术,并通过仿真实验证明了该技术的有效性,分析了如何应用薄壁孔于整个内冷水系统来调节配水效果。在实测实验中,分析了薄壁孔在配水管路中的流量特性,进一步论证该技术适于配水管路的需求。
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  沉管水下液压定位机结构及液压系统设计研究

  杨超, 姜万录, 朱勇, 王磊, 罗宗平

  液压与气动. 2013, 0(9): 77-80. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.022

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  针对海底沉管隧道施工过程中,沉放区域的海浪及气象条件复杂,沉管沉放工作有空间性约束、沉管定位与调整难等工程难点问题,介绍了沉管体外定位系统这一新的施工工艺和工法,阐述了沉管定位机的工作原理及特点,并对其结构及液压控制系统进行了详细的分析。
元件 介质
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  压电泵用截止阀设计与性能测试

  孙晓锋, 姜德龙, 杨志刚

  液压与气动. 2013, 0(9): 81-84. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.023

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  为设计出适用于压电泵的被动截止阀,对压电泵用阀的设计要求和阀的工作条件进行了理论分析与阐述,并应用上述理论分别设计了悬臂梁阀、轮式平板阀和伞形橡胶阀等三种不同的结构压电泵用阀。理论分析了三种阀的静态过流特性,确定了各种结构尺寸因素对阀工作性能的影响。建立了测试被动截止阀性能的试验方法,并对所设计的三种阀的最小开启压力和静态过流能力进行了试验测试。试验结果表明,所设计的三种阀在0.2 kPa工作压力时都已开启工作,在静态过流能力上橡胶伞形橡胶阀与轮式平板阀比较接近,悬臂梁阀最差。将三种阀安装在结构相同的压电泵中,测试了安装三种阀泵的输出能力,结果显示,安装伞形橡胶阀压电泵的输出流量最大,轮式平板阀次之,悬臂梁阀最差。
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  高温高压大流量气压调节关断活门测试系统的设计

  李跃东, 刘广领

  液压与气动. 2013, 0(9): 85-87. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.024

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  针对军用飞机修理厂对飞机高温高压大流量气压调节关断活门修理后测试难的问题,设计制造了以计算机为核心的“高温高压大流量气压调节关断活门试验台”。该文介绍了该系统的基本组成、工作和技术特点。
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  关于液压缸爬行现象数学模型的建立研究

  王秀君, 尹立松, 范华志, 李永奇, 李小明

  液压与气动. 2013, 0(9): 87-89. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.025

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  液压传动领域中,作为主要传动元件之一的液压缸会出现爬行现象,该研究从导致液压缸爬行的主要因素出发,概括出其爬行机理,并通过建立液压缸系统的数学模型进行理论分析,提出了相应的改善措施。可为液压缸的设计、使用以及其他液压元件爬行机理的研究提供一定的参考依据。
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  用于薄煤层开采的电液换向阀研究

  李春鹏, 赵金磊

  液压与气动. 2013, 0(9): 90-92. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.026

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  该文根据薄煤层液压支架开采工艺要求,重点介绍电液换向阀的结构特点、工作原理及安装方式,以及该阀的设计特点和在液压系统中的作用。
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  深水水平连接器的液压系统设计

  姜宇飞, 赵宏林, 李博, 段梦兰, 范嘉堃, 彭飞, 罗俊

  液压与气动. 2013, 0(9): 92-95. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.027

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  该研究以设计适用于深水环境并能满足水平连接器工作需求的液压系统为目的,采用双干路差动式液压设计的方法,着重介绍了深水水平连接器的工作原理及其主要零部件的组成、液压系统的控制流程和原理图,并借助液压仿真软件AMESim对所设计的液压系统进行了功能性仿真,证明了该液压系统应用于深水水平连接器的可行性。
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  高炉炉顶液压系统冲击故障分析

  胡春宝, 张素巧

  液压与气动. 2013, 0(9): 96-98. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.028

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  该文简单介绍了高炉炉顶液压系统,重点分析了因使用普通电磁换向阀、背压不足、油质不良等问题造成高炉炉顶大钟液压系统产生液压冲击的原因,并提出了相应的具体解决措施。
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  基于插装阀的支架操纵阀试验台液压系统改进设计

  林晓磊, 陈维贞

  液压与气动. 2013, 0(9): 99-100. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.029

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  针对液压支架操纵阀大流量特点和试验台的自动化要求,设计了基于插装阀控制的液压系统;此外,该液压系统关键控制点均采用便于实现过程控制的电磁阀进行控制,可对操纵阀进行全面和精确的性能试验。
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  远程喷射点火装置的研制及实验

  龙绪华, 程俊丰

  液压与气动. 2013, 0(9): 101-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.030

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  针对石油钻井领域的放喷点火现状,为解决目前油田点火存在的安全隐患而设计制造了一种新型远程遥控喷射点火装置。介绍了其工作原理及组成,并进行了喷射点火实验。该装置现场直接使用无需拆卸及安装,省时省力,操作使用安全,可满足井场正常放喷点火和应急放喷点火的使用要求。所设计的装置及相关研究成果可以有效控制和预防井喷的毁灭性后果,为进一步增强井场安全提供了保障。
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  高分辨中子粉末衍射仪主体装置设计

  夏欢, 陶继忠, 吉方

  液压与气动. 2013, 0(9): 104-106. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.031

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  介绍了高分辨中子粉末衍射仪主体装置的设计及分析,针对整机精度要求高的特点,详细介绍了支撑平台单元、样品台单元、探测器运载单元各部件的设计及分析过程,采用了气浮支撑技术和气浮搬运技术,完成了定位准确、样品夹持灵活、结构紧凑的工程样机。
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  基于CAN总线的液压混合动力车智能管理系统设计

  李世刚, 刘丹丹, 谢斌

  液压与气动. 2013, 0(9): 107-110. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.032

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  液压混合动力车作为一种新型节能环保车辆,由于具有两个动力源,需要一个高效的管理系统对车辆进行控制,以保证两动力源精准的动力耦合和最佳的能源匹配,达到节能和环保的目的。基于CAN总线技术对其智能管理系统进行设计,主要节点的控制器采用ARM LPC2294、LPC2294,具有运算速度及可靠性高的优点。试验表明,智能管理系统具有较高的通讯可靠和安全性能,能够很好地实现车辆的动力耦合控制和能源匹配的工作要求。
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  插装阀液压系统的改造

  林春

  液压与气动. 2013, 0(9): 110-111. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.033

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  某企业自行设计的一台液压设备用于机械零部件的压装,其液压系统是插装阀节流调速系统,在调试过程中发现,在所要求的调速范围内,出现了与预期相反的结果,后经过对原设计的液压系统进行改造,解决了这个问题,使设备能正常地投入生产。
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  基于气液增压和PLC的联轴节自动装配系统开发

  徐建, 孟广耀, 周忠伟, 王成华

  液压与气动. 2013, 0(9): 112-115. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.034

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  高速动车组转向架间联轴节装配,采用人工手动工具进行压装,劳动量大、精度低并容易产生划伤、拉丝等装配缺陷,导致列车在运行过程中出现联轴节与轴相对滑动甚至脱开等现象。针对现有的压装工艺,提出了一种基于PLC控制技术和气液增压系统的动车组联轴节装配设备,实现了装配的自动化。该系统运用在380 km/h动车组联轴节装配上,取得了良好的效果。
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  M6425型滚刀磨床液压操纵系统的改进

  丁少文, 卫林叶

  液压与气动. 2013, 0(9): 115-116. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2013.09.035

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  根据M6425型磨床在使用中经常出现砂轮与工件碰撞的故障现象,全面分析了设备采用的GY24型液压操纵箱存在的问题,提出了有效的解决办法,为其他同类设备的改造提供了借鉴的途径。