2014年, 第0卷, 第6期　刊出日期：2014-06-15

  

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专题
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  高速集成动力装置的故障诊断研究

  王少萍, 王芳

  液压与气动. 2014, 0(6): 1-5. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.001

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  高速旋转集成动力装置工作转速高,热累积效应明显,因此性能退化速度快。研究动力装置关键旋转元部件的故障机理,确定小空间多点振动耦合,给出基于盲源分离的故障特征提取和故障诊断方法,基于累积损伤和集中参数热模型给出了集成动力装置性能退化规律。理论和试验表明,盲源分离故障诊断方法和基于集中参数欠冷却的热模型规律适合于高速旋转集成动力装置的故障诊断和故障率变化分析。
研究 设计
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  局部多孔质气浮导轨多目标优化研究

  钟伟, 郭宗良, 黎鑫, 路波

  液压与气动. 2014, 0(6): 6-9. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.002

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  为了优化局部多孔质气浮导轨的设计参数,建立了包含多孔质流量特性的气浮导轨气膜压力特性数学模型,提出了一种基于非支配排序遗传算法(NSGA-II)的多孔质气浮导轨优化设计方法,实现了耗气量最小和气膜承载能力最大两个目标的参数优化计算。该方法能够获得目标空间内均匀分布的Pareto解集,克服了实际设计过程中单纯依靠经验的缺陷。选取4组Pareto最优解,通过改变参数分析了各参数对气浮导轨性能的影响程度。结果表明,多孔质排布位置对气膜承载能力的影响最为显著。
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  软材压缩包装液压回路设计与插装阀有限元分析

  刘勇军, 范晋伟

  液压与气动. 2014, 0(6): 10-12. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.003

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  软质材料通常采取压缩包装的形式进行储存和运输,该研究设计了一种基于插装阀的软质材料压缩包装的液压回路,该回路可以实现空行程快速下降、压缩时正常速度下降、捆扎时低速下降、捆扎完毕后快速上升的功能,并且在活塞杆和压头停止运动时能够保压。对插装阀的阀块进行了有限元分析,结果显示阀块满足结构强度要求。所设计的液压回路已经应用在纤维的压缩包装中,效果良好。
主机 应用
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  航空锻件用径向锻机液压驱动方式合理性探讨

  张超, 赵升吨, 母东

  液压与气动. 2014, 0(6): 13-16. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.004

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  径向锻机采用多向同步快速锻打,是锻造轴管类零件的重要设备,特别适用于航空航天用难变形材料的成形。结合径向锻造的原理给出了其基本特征。分析了机械式径向锻机和液力式径向锻机的特点及这两类径向锻机的局限。指出液压式径向锻机可根据材料和锻件外形灵活的设计锤头的运动曲线、压下量、保压时间和锻造频次,在航空航天领域应用潜力广阔。
研究 设计
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  新型双活塞磁流变液阻尼器及其实验建模

  王强, 陈照波, Mehdi Ahmadian, 刘文涛

  液压与气动. 2014, 0(6): 17-20. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.005

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  针对轻质空间桁架结构振动半主动控制的需求,提出了一种新型双活塞磁流变液阻尼器,完成了阻尼器的研制。搭建了阻尼器动态特性实验装置,通过实验方法获得了其动力学特性曲线。采用双曲正切模型描述其非线性滞后效应,使用非线性最小二乘法完成了模型参数的优化。结果表明,所建立的模型能够准确描述阻尼器的动力学特性。
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  液压储能新型风力发电系统稳定性分析

  王存堂, 王奉秒, 谢方伟, 张先俊

  液压与气动. 2014, 0(6): 20-23. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.006

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  建立了风力发电液压储能系统数学模型,分析液压储能发电系统的特点与原理,通过AMESim仿真在该系统带蓄能器与不带蓄能器情况下,对马达转速、转矩、功率进行对比研究。结果表明,蓄能器在新型液压储能风力发电系统中起到辅助动力源、削峰填谷、吸收流体脉动、稳定发电环节的作用。
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  基于HyPneu的地层测试器推靠坐封液压系统仿真分析

  冯永仁, 秦小飞, 潘明峰

  液压与气动. 2014, 0(6): 24-29. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.007

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  介绍了地层测试器发展现状及流体仿真软件HyPneu 的功能,分析了地层测试器EFDT推靠坐封液压系统原理,运用HyPneu软件建立了推靠坐封液压系统的仿真原理图。从液压元件的选择角度,对推靠液压系统的推靠坐封装置伸出和收回进行了仿真,监测了推靠坐封装置伸出和收回的压力、时间参数。用仿真软件对推靠坐封液压系统系统进行了优化设计,仿真结果与实验数据吻合,验证了液压系统设计的合理性。
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  电磁换向阀综合性能试验台研究

  郭彦青, 付永领, 祁晓野, 何旭楠, 张朋

  液压与气动. 2014, 0(6): 29-34. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.008

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  依据WE6型三位四通电磁换向阀综合性能测试要求,采用被试件测试与安装单独供油的方式,设计了适用于测试9种中位机能被试件的液压原理图。针对各中位机能被试件的不同情况,规划了中位机能测试、换向性能测试、压力损失测试、内泄漏测试的详细测试流程。在此基础上,通过PLC组成的下位机和WINCC实现的上位机建立了测控系统,完成了电磁换向阀综合性能试验台的设计。经过对9种机能被试件开展的大量试验,验证了试验台设计的合理性。
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  液压系统多元件故障模式识别试验研究

  赵秀栩, 周传丽, 胡喆旻, 赵磊, 张清润, 姜继海

  液压与气动. 2014, 0(6): 34-38. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.009

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  由于液压系统结构复杂程度的增加,以及实际使用工况的恶化,所以增加了多种故障模式同时发生的可能性。但是,工程实际中可用的故障样本数量却非常有限,如何通过有限的数据进行多故障模式的准确识别成为一个亟待解决的问题。为此,首先研究了液压系统中液压缸、换向阀以及液压泵等元件的泄漏故障机理,进行了多元件泄漏故障模拟试验;然后对故障样本数据进行故障特征提取,采用粗糙集理论进行故障特征的约简;最后,在少样本的条件下,分别采用SVM和RBF神经网络进行液压系多故障模式的识别,并对分析结果进行了对比。结果表明通过建立多分类支持向量机在少样本情况下进行多故障模式识别方法的有效性。
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  基于PIV方法测量弯曲管内的流动

  武晓云, 早水庸隆

  液压与气动. 2014, 0(6): 39-42. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.010

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  用粒子成像测试技术(PIV)对正方形断面弯曲管内的泰勒-迪安流进行了可视化实验研究。除了外墙以外的三面墙以一定的角速度围绕着弯曲管的中心旋转,沿着管的轴向具有压力梯度。实验的照片从弯曲管入口处180°的位置进行拍摄,实验在一定的旋转速度(泰勒数)下通过改变流量(迪安数)来进行,几种类型的二次流被观测到。图表显示了在泰勒数与迪安数下获得的二次流动的类型。根据流动的类型不同,获得的二次流的速度与振幅谱差异很大。
研究 设计
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  拆除机器人回转机构PID-动压反馈控制研究

  常宽, 岑豫皖, 叶小华, 黄健中

  液压与气动. 2014, 0(6): 43-46. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.011

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  拆除机器人回转过程的平稳性严重影响阀控系统的动态特性,为此建立了拆除机器人回转机构液压系统的数学模型,并提出了一种复合控制算法,在动压反馈调整系统阻尼的基础上,采用了PID控制器来控制平台的回转角度。Simulink仿真结果表明,此方法达到了提高大惯量负载系统响应速度,减小系统冲击的效果。
元件 介质
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  高频激振阀阀芯动力学分析

  沈姗姗

  液压与气动. 2014, 0(6): 46-50. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.012

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  阐述了高频激振阀的结构和工作原理,针对高频激振阀的现有结构,建立了阶梯楔形间隙摩擦副之间的动态润滑数学模型,依据雷诺方程建立了楔形间隙的油膜剪切应力方程和压力分布。在此基础上推导出了沿着阀芯运动方向的总摩擦力和摩擦力矩,并研究了阀芯在高速转动中所受的瞬态液动力。
研究 设计
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  清除道路标志线的超高压水射流喷嘴角度研究

  施红健, 顾寄南, 包运佳

  液压与气动. 2014, 0(6): 51-54. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.013

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  超高压水射流道路标志线清洗是目前很有效的标志线清洗工艺,然而研究发现目前国内超高压清洗公司凤毛麟角,清洗参数设置更是毫无依据。该文通过软件Fluent对超高压喷嘴不同水射流角度的流场进行了二维建模和数值模拟,分析了喷嘴流场压力分布与不同射流角度的关系。实验表明,30°入射角对道路斑马线清洗的清洗效果非常理想,为设计合理地去除道路标志线系统提供了重要的依据。
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  管道阻塞特征对壅塞流的影响

  王玮, 田威

  液压与气动. 2014, 0(6): 55-59. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.014

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  采用仿真的方法对管道中因阻塞对气流流量的影响进行了系统的研究,对管道阻塞各影响因素进行了归类分析,通过仿真模拟的方式分析各影响因素对管道流量的影响程度,据此探索出流体处于壅塞状态下各主要影响因素与阻塞流量的关系,并根据大量仿真实验数据及流体力学基本理论推导出阻塞流量模型。该文所提出的有关数据、经验模型已经应用于用于管道阻塞的特征线法检测中,可直接在管路阻塞检测中使用。
元件 介质
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  直动式电液比例溢流阀研究

  王洁, 陈先惠, 刘峰

  液压与气动. 2014, 0(6): 59-62. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.015

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  介绍了直动式电液比例溢流阀的结构特点、静动态模型及实验研究,理论分析与实验结果一致,为阀的优化设计提供了理论基础。采用压力反馈及前向通道的PID调节,有效地提高了阀的静动态特性。
研究 设计
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  基于气动比例技术的下肢康复训练外骨骼机构控制

  陈昌铎, 韩建海, 李向攀

  液压与气动. 2014, 0(6): 63-66. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.016

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  目前,下肢步态康复训练外骨骼机构主要是由电机驱动,造成系统刚性大、柔性差,满足不了人体康复训练安全性和舒适性的要求。结合气压驱动在康复医学上的优点以及气体的可压缩性、柔顺性和安全性等特点,研究了一种结构简单,利用气动比例技术驱动的可穿戴外骨骼机构。依据三维设计技术和仿真分析,建立数学模型。采用PLC和气动比例方向阀实现气动位置伺服控制。实验表明:该外骨骼机构具有运动轨迹连续、控制效果好和安全性强等特点。
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  车用湿式离合器带排工况润滑特性研究

  章颖莹, 项昌乐, 刘辉

  液压与气动. 2014, 0(6): 67-71. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.017

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  车用湿式离合器带排工况的润滑特性,对减少带排转矩和离合器的工作可靠性有重要的影响。考虑离合器润滑油离心力作用的基础上,对稳态雷诺方程进行了改进,建立了润滑特性研究模型,该模型可以研究不同离合器沟槽形式的润滑膜承载力特性和润滑膜的温升特性,以及使对偶片之间充满润滑油在不同转速差下所需的润滑油流量。对偶片间隙较沟槽深度对承载力的影响更大,润滑膜的温升随对偶片间隙的减少而增加,使润滑油充满对偶片间隙所需的流量将随对偶片间隙及沟槽深度的增大而增大。对工程实际的设计具有指导意义。
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  超高压条件下脉动循环加压系统研究与设计

  胡火焰, 刘丰, 罗友高

  液压与气动. 2014, 0(6): 72-74. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.018

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  针对常规超高压试验装置加压及卸压过程中无法精确控制系统压力脉动变化、能源浪费等问题,在确保加压介质体积不变的情况下,通过对增压器位移的闭环控制,达到调整介质体积,从而实现系统压力的精确调节。解决了手动卸压、阶梯卸压等方式带来的压力控制不具重复性等问题,为新研发的仪器设备进行更接近实际工况的模拟压力环境波动的耐压性能、疲劳寿命及可靠性等模拟测试提供了测试手段。
专题
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  气动技术在高端装备业中的展望

  赵彤

  液压与气动. 2014, 0(6): 75-82. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.019

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  介绍了国家重点发展产业、新兴产业对气动元件和相关技术的需求,以及气动技术在半导体制造工程、太阳能电池制造工程、汽车制造工程等高端装备中的应用。总结了气动产品从传统向高性能化的发展方向和特征,给出了气动技术在高端装备业发展中的前景。
主机 应用
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  负荷传感液压转向系统仿真及试验

  徐杰, 陈利东, 田晋跃

  液压与气动. 2014, 0(6): 83-88. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.020

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  详述了负荷传感液压转向系统的结构和工作原理,据此在AMESim中对转向器建模分析。转向器的静态试验和动态试验验证了负荷传感转向器模型的正确性。此外负荷传感液压转向系统的静态性能试验和动态性能试验表明负荷传感液压系统具有响应速度快、能量损失小、系统稳定性良好的特点。
元件 介质
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  用于旋转缸复合运动的密封件研究

  程学生, 李江江, 黄海波, 李敏

  液压与气动. 2014, 0(6): 88-91. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.021

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  通过分析现有O形密封圈的应力、接触压力等参数分布云图,找出了复合运动中O形密封圈使用寿命短的原因是由于接触压力过大和应力分布不均所造成。设计一种新的导向部分密封结构代替旋转缸的现有密封,新密封的使用寿命较原密封的使用寿命延长了29.22%。
主机 应用
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  20 t锻造操作机大车行走液压控制系统设计

  周斌, 李阁强, 江兵, 马淑叶

  液压与气动. 2014, 0(6): 92-95. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.022

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  设计了锻造操作机大车行走电液比例控制系统,利用AMESim软件建立了大车行走液压控制系统的物理仿真模型。基于模型,分析了不同工况下操作机大车行走系统的动态特性,并通过实际产品性能试验验证了设计方案合理,数学模型准确。
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  气动发动机工作过程建模及性能分析

  孙珺朋, 石岩

  液压与气动. 2014, 0(6): 95-98. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.023

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  对气动发动机工作过程进行建模,并对性能进行了分析。建立了气动发动机工作过程模型,并搭建了气动发动机动态虚拟样机。通过虚拟样机的运行,对气动发动机部分结构动力学的合理性进行了仿真计算,给出了在一定参数变化范围内的最优组合与计算性能指标。分析结果为新型气动发动机实物的设计提供了重要依据。
元件 介质
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  层板节流器测试台的设计与实现

  王占勇, 周凯, 刘振岗

  液压与气动. 2014, 0(6): 99-102. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.024

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  介绍了某型发动机层板节流器测试系统工作原理、功能和特点,并利用平板电脑、PLC和变频器技术设计了该装置的控制系统,最后,通过实验,验证了系统的可行性和实用性。
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  比例电磁阀性能测试系统开发

  邵璠, 王震, 翟超

  液压与气动. 2014, 0(6): 102-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.025

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  根据比例电磁阀结构特征和性能特点,结合激光传感和控制技术,设计了比例电磁阀动态特性测试平台。以LabVIEW为开发环境,结合串口通信技术设计了上位机测试软件。实现电磁阀动态静态、性能自动测试。并对某型号比例电磁阀进行了试验和分析。试验结果表明,该测试系统操作方便,测试结果准确可靠,适用于比例电磁阀的测试与开发。
使用 维修
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  数字伺服阀卡滞问题研究

  张军, 左哲清, 王书铭

  液压与气动. 2014, 0(6): 105-108. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.026

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  数字伺服阀是未来伺服阀发展的一个重要方向。针对一种数字伺服阀的卡滞问题进行了深入的理论及仿真分析,并进行了大量的试验验证,最终揭示了数字伺服阀卡滞问题的根源,并有针对性的给出了设计建议。
主机 应用
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  基于PLC的液压启闭机同步控制

  郑源, 吴在强

  液压与气动. 2014, 0(6): 108-110. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.027

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  为了提高液压启闭机系统的双缸同步精度,采用磁致伸缩传感器检测液压缸行程,使用比例调速阀设计液压同步回路,结合PLC控制程序提高双缸同步精度。实践表明,系统运行的同步效果提高,实时性良好。
元件 介质
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  纯气动系统中的多执行元件顺序动作功能设计

  胡伟, 董海军, 黄桂芸

  液压与气动. 2014, 0(6): 111-113. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.028

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  在气动装置和气动设备中,没有电信号参与控制的由纯气动元件构成的自动化装置和设备具有免疫电磁干扰、免疫强辐射干扰、系统结构简单和维护方便等优点。在自动化生产线上,有很多采用顺序控制方式的纯气动设备,如气动平衡吊、气动送料装置等。为实现纯气动装置中多执行元件的顺序动作功能,提出一种简便、有效的设计方法为纯气动系统的整体设计带来巨大的方便。
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  用于汽车起重机的一种新型平衡阀性能分析

  陆远望

  液压与气动. 2014, 0(6): 114-117. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.029

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  平衡阀是汽车起重机起升液压系统中的关键元件之一。为有效防止汽车起重机起升机构带载下降过程中的低频振动,介绍了一种具有分级阻尼设计的新型平衡阀,并对其结构、工作原理及其特点进行了分析。
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  水压电磁换向阀的设计和研究

  朱碧海, 赵天梁, 黄维

  液压与气动. 2014, 0(6): 118-120. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.030

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  介绍了所研制的新型水压电磁换向阀。该阀在结构上采用滑锥阀结构,解决了密封和泄漏问题。对研制的水压阀进行仿真分析和试验研究,结果表明,阀的性能达到了设计要求。连续进行大量试验后,主要零部件无异常磨损现象且换向可靠。
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  浮动活塞式大流量高响应三余度伺服阀的研究

  杨文祥, 陈琴, 王书铭

  液压与气动. 2014, 0(6): 120-123. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.031

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  阐述了浮动活塞式大流量高响应三余度伺服阀的研究,包括研制方案、浮动活塞结构设计及优化、主要性能参数仿真等。针对伺服阀的高响应、高可靠的性能指标,提出了相应的解决措施。仿真和试验结果表明,三余度伺服阀的设计方案合理实用,达到设计目标,满足使用要求。
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  MHV(S)专利产品族及平台开发中AMESim的应用

  孙灿兴, 胡中望, 黄人豪, 楼申琦

  液压与气动. 2014, 0(6): 124-129. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.06.032

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  MHV(S)专利产品族及平台是一项基于MINISO CV紧凑型二通插装阀的技术,该研究旨在通过AMESim为这一平台建立统一的性能评价及预测体系,为集成化衍生产品提供技术服务,也为此类产品的规模化、市场化应用做准备。此外,对MHV(S)专利产品族中典型卧式四通块进行了试验,结果表明该新型组合式集成阀块能够较好满足各项性能指标要求。