2015年, 第0卷, 第02期　刊出日期：2015-02-15

  

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  轴向柱塞泵内部空化流的可视化分析

  築地徹浩

  液压与气动. 2015, 0(02): 1-7. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.001

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  通过设计泵的模型对轴向柱塞泵的配流盘的切口（V型槽）附近喷射流动进行可视化分析。使用高速摄像机从轴向和垂直于轴的方向能够清晰地观测到空化现象。另一方面，应用三维DES（Detached Eddy Simulation，

  分离涡模拟）湍流空化模型进行CFD仿真分析来估计空化现象的发生和区域。通过比较在3 MPa和5 MPa压力（300 r/min和600 r/min泵转速）条件下空化的仿真和实验结果，表明CFD仿真与可视化实验有很好的一致性，对于估

  计空化的范围是非常有用的。进一步得到了24 MPa（2400 r/min泵转速）情况下的空化云图并讨论了气蚀的产生。最后通过使用3个V型槽的配流盘成功地抑制了空化效应。
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  插装式比例节流阀动态响应的影响因素

  李苏铭, 权龙

  液压与气动. 2015, 0(02): 8-11. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.002

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  插装式比例节流阀系统中叠加了位移反馈环节构成电闭环控制，介绍插装阀的结构及其工作原理，并应用仿真软件SimulationX建立插装比例节流阀仿真模型。通过仿真模型分析了主阀芯面积增益、主阀控制腔体积、先导阀弹簧压力等重要的结构参数对比例节流阀动态响应的影响，从而优化节流阀结构参数，使比例节流阀具有主阀开关响应速度快、超调量小、稳态误差小等良好的动态响应特性。
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  PAM仿生肘关节运动学逆解建模及验证

  杨辉, 郝丽娜, 项超群, 韩辉, 马志沣

  液压与气动. 2015, 0(02): 12-16. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.003

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  针对三自由度气动人工肌肉（PAM）仿生肘关节，首先利用伪刚体模型法，建立其运动学逆解数学模型；其次，根据上述模型对机构运动学逆解进行仿真分析；最后，搭建气动肌肉仿生肘关节的仿真系统模型，利用所建运动学逆解模型实现对机构虚拟样机的PID控制。由仿真结果可以看出，在设计工作空间内，三根气动肌肉长度变化连续、平稳，说明机构在运动过程中，具有良好的平滑性；且通过调节PID参数，机构前臂圆盘转角轨迹曲线与期望轨迹曲线基本吻合，从而验证了机构运动学逆解模型的准确性。
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  油液温度对湿式离合器充油特性的影响研究

  关万俊, 马彪, 陈漫, 李耿标, 朱礼安

  液压与气动. 2015, 0(02): 17-19. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.004

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  湿式离合器是履带式车辆中的重要部件，对控制车辆输出动力的大小起着至关重要的作用。由于车辆的使用功率较大，工作环境复杂，换挡频繁，液压油的温度随着离合器结合次数的增加会发生变化，从而造成液压油液黏度的变化，导致湿式离合器充油特性的变化。
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  多路阀异形阀口结构对微动特性影响研究

  艾超, 王娟, 孔祥东, 赵苓, 夏庆超

  液压与气动. 2015, 0(02): 20-24. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.005

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  针对负载敏感比例多路阀在小开口处流量分辨率低导致的负载窜动的问题，采用理论推导和计算流体动力学方法（CFD）仿真的方法，对主阀阀口过流面积进行了研究，获得了阀口结构对微动特性的影响规律，即减小阀芯小开口处锥角可以减小节流口面积梯度，进而优化微动特性。据此设计了一款新的阀芯，并对新旧阀芯进行实验对比研究。研究结果表明：通过减小主阀小开口处过流面积梯度可以实现流量缓慢平稳变化，提高流量控制精度，增加执行机构启动平稳性，实现比例多路阀微动特性优化。
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  核电站气动截止阀的核级气动执行机构研制

  韩松, 郭庆, 李涛, 邱文

  液压与气动. 2015, 0(02): 25-26. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.006

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  针对核电站气动截止阀研制了一种核级气动执行机构。该执行机构为直线行程27 mm，全行程运行时间短，输出推力稳定。建立了气动执行机构的模型，详细分析了气动执行机构的工作原理。阐述了气动执行机构的材料设计和理论推力曲线图，并利用测试台对气动执行机构的性能特性进行检测，全行程运行时间在15 s范围内，输出推力稳定在115 kN。
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  客车气制动系统输出压力模型的研究

  朱蔷, 陆艺, 郭斌, 罗哉

  液压与气动. 2015, 0(02): 27-30. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.007

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  通过对气制动系统制动过程的分析，针对气制动系统中制动总阀及制动气室的工作状态，引入了物理建模的方法，建立了正常状态下的客车气压制动系统制动气室输出压力特性的模型。为验证该模型的准确性，采用四阶龙格-库塔方法，对所建立的模型进行了计算仿真，得到制动气室的输出压力曲线。与此同时，在与仿真相同的条件下利用整车气制动模拟试验台对制动气室的输出压力进行了测试，仿真结果与试验结果吻合性较好，表明所建立的客车气制动系统制动气室的输出压力模型能够较准确地描述制动气室输出压力变化特性，为气制动系统的理论研究提供了依据。
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  柱塞泵球面配流盘阻尼槽对流量脉动性的影响

  单乐, 王金林, 冀宏, 郭海堂, 赵腾

  液压与气动. 2015, 0(02): 31-36. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.008

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  对斜盘式轴向柱塞泵中球面配流盘上的三种典型阻尼槽过流面积进行数值解析，提出一种过流面积解析方法，并将计算结果与流场仿真所得的等效过流面积进行对比，再利用已获得的过流面积得出柱塞泵的流量脉动曲线。结果表明：该球面配流盘阻尼槽过流面积计算方法物理意义明确，计算精度高；不同的阻尼槽过流面积对柱塞泵出口的流量脉动率有很大影响。
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  基于AMESim的新型轨道式混凝土搅拌车液压系统建模与分析

  孙运其, 寸立岗, 柳彦虎, 伊成山

  液压与气动. 2015, 0(02): 37-41. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.009

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  以6 m3轨道式混凝土搅拌运输车为例，介绍了搅拌车结构组成，借助AMESim软件对搅拌车液压系统进行了仿真，分析了搅拌车在不同工况下液压系统的压力、流量、溢流量以及液压元件的输出转矩等重要参数，得出了在不同工况以及工况之间转换时这些参数的变化规律。同时，对液压系统在不同的换向时间下进行了仿真，得出了一组马达扭矩变化曲线，通过对比分析可知换向阀最佳的换向时间为3 s。
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  面向深海潜水器的液压技术发展现状

  吕超, 崔维成, 刘爽, 郭威

  液压与气动. 2015, 0(02): 42-46. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.010

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  “蛟龙号”的成功研制使我国深海潜水器技术获得了跨越式的发展，但国际上已经在研制深度更大的全海深载人潜水器。介绍了深海潜水器的基本功能组成，得出深海潜水器所需的液压层面的技术。以此为基础，给出了国内外深海潜水器液压技术的发展现状，包括水液压技术在海洋工程领域的应用。总结了面向深海潜水器液压技术的研究重点问题，为我国全海深潜水器的研究与设计提供帮助与参考。
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  籽棉运模车液压系统的设计与研究

  毕新胜, 查鑫宇, 王斌, 王玉刚, 段其森, 李玉强

  液压与气动. 2015, 0(02): 47-52. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.011

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  籽棉运模车是一种集籽棉自动装卸、运输于一体的农业田间储运设备，通过分析棉模田间转运工作要求，设计了籽棉运模车液压系统，对主要液压元件进行了选型；并运用AMESim仿真软件搭建了液压系统模型，设置了系统中主要元件的参数，仿真结果显示，履带轮行走马达和棉模提升马达线速度均为0.08 m/s，满足实际工况的同步动作要求，验证了模型的正确性，为新型运模车的开发和改进提供了一定的理论依据。
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  高频电磁泵瞬态驱动特性研究

  余祖耀, 柯炯, 温江涛, 廖远才

  液压与气动. 2015, 0(02): 53-56. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.012

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  通过经验公式计算得到高频电磁铁基本结构参数；利用电磁仿真软件Ansoft分析了电磁铁在静态磁场下的行程力特性，并据此对隔磁环、挡铁和衔铁进行了优化设计；最后分析了在瞬态磁场下复位弹簧和衔铁对电磁铁高频特性的影响，对电磁铁复位弹簧参数进行了优化，最终仿真得到电磁铁的最大运动频率。
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  基于MATLAB的渐开线外啮合斜齿轮泵流量脉动特性的仿真

  杨国来, 张晓丽, 李文祺, 朱礼浩

  液压与气动. 2015, 0(02): 57-58. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.013

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  流量脉动特性是评价液压泵性能的重要指标。斜齿轮泵输出流量均匀，振动和噪声较小，应用前景广阔。在理论分析的基础上，采用MATLAB，以QS型斜齿轮泵和普通齿轮泵为例进行对比仿真，结果表明该泵具有十分优越的性能。
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  摩擦力对阀控非对称缸输出力的影响

  赵洪伟, 段世慧, 杨胜春, 滕申科

  液压与气动. 2015, 0(02): 59-61. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.014

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  为研究在大型飞机结构疲劳试验中摩擦力对阀控非对称缸输出力的影响，建立了输出力的数学模型，分析计算了阀控非对称缸在换向时作动缸输出力的变化。应用AMESim仿真软件对系统进行了仿真，得到了输出力在摩擦力影响下的曲线，验证了理论推导。最后采用差动控制回路降低了输出力因摩擦力产生的振荡。该研究为在大型飞机结构疲劳试验中使用的非对称缸设计提供了参考。
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  阀控马达轮边驱动系统仿真分析

  杨霞<, 白雪银 , 张伟

  液压与气动. 2015, 0(02): 62-65. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.015

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  以单泵双马达阀控速度闭环控制系统作为工程车辆的轮边驱动单元为研究背景，分析了车辆调速与转向控制原理，提出了应用负反馈闭环控制技术调整发动机转速的节能思路，并进行了AMESim仿真分析。结果表明：该系统能够实现两个驱动轮转速的独立控制，对复杂路面工况具有较强的自适应性，能够实时调整发动机转速，减少溢流，具有显著的节能效果。
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  一种用于铁路养护机械走行的液压系统的设计

  曹万红, 王迎新

  液压与气动. 2015, 0(02): 66-69. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.016

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  针对一种铁路养护机械GMC96B型钢轨打磨列车在工作状态下对走行速度的要求，结合牵引负载大、运行线路状况复杂的情况，设计出合适的液压传动系统，用于列车走行时的动力传动，并满足对于走行速度及速度精度的要求。根据对液压系统需要具备的功能，设计液压系统，并根据使用情况，进行液压元件的选型计算，做到既满足传递动力的要求，又具有很好的经济性。运用表明，液压系统设计合理可靠、经济性好。
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  基于AMESim的液压支架立柱试验台液压系统动态性能的研究

  包磊, 周连佺

  液压与气动. 2015, 0(02): 70-73. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.017

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  针对液压支架立柱试验台液压系统进行研究，应用AMESim仿真软件对液压系统的物理模型进行了搭建，并对系统的动态特性进行了仿真及分析。得出了系统增压过程中增压缸高、低压腔压力随时间变化的曲线和增压缸活塞位移随时间变化的曲线以及在油液不同体积弹性模量下立柱活塞腔的压力随时间变化的曲线。通过优化仿真参数，改进了增压缸的主要技术参数（缸径、最大行程、油液的体积弹性模量），有效地提高了增压缸的增压效率。
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  双蓄能器并联式液压混合动力车制动特性研究

  张丹丹, 张学炜, 张伟

  液压与气动. 2015, 0(02): 74-78. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.018

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  针对目前并联式液压混合动力车存在制动特性和能量回收率不能兼顾的缺陷，通过分析蓄能器参数在液压辅助系统中的影响作用，提出了用2个小容积蓄能器代替1个大容积蓄能器，并采用蓄能器逐个充液的方案。分析了并联式液压混合动力车能量回收与辅助驱动系统的工作原理和关键元件的参数配置；建立了双蓄能器能量回收与辅助驱动AMESim仿真模型，并进行了车辆液压低速制动和高速制动的仿真分析。结果表明：采用双蓄能器逐个充液的制动方式，低速制动能够显著缩短制动时间和制动距离，高速制动能够有效提高能量回收率。
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  基于AMESim的带阻尼调节器的电液换向阀仿真研究

  李明飞, 吴勇, 田野, 徐保强

  液压与气动. 2015, 0(02): 79-81. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.019

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  运用AMESim对带双阻尼调节器的电液换向阀进行建模，利用回油腔开口参数设置得到Y型中位机能的先导阀模型并验证了模型的正确性。通过对不同阻尼孔径仿真，得到对应的主阀芯速度曲线和位移曲线，得出使用阻尼调节器可以减慢主阀芯的换向速度、减小液压冲击、降低系统的振动和噪声的结果。对不同黏性阻尼系数仿真，得到其对电液换向阀的开启响应的影响，为带阻尼调节器的电液换向阀的设计、选择和应用提供了参考依据。
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  新型先导式溢流阀的压力-流量特性分析

  张策, 李勇, 翁之旦, 陈飞飞, 陈志勇

  液压与气动. 2015, 0(02): 82-84. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.020

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  对国外一种带阻尼柱塞的新型先导式溢流阀的稳态特性进行了跟踪研究，介绍了该阀的结构特点及工作原理。基于软件AMESim建立数学模型，进行压力流量特性仿真分析。进行实验数据和仿真数据的对比分析。仿真和实验结果表明，数学模型建立正确，带阻尼柱塞先导式溢流阀结构有效改善了溢流阀的压差流量特性，最大调压偏差由7%降至4%。
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  新型电动作动器控制精度及机液耦合性能研究

  张乔斌, 张阳阳, 彭利坤

  液压与气动. 2015, 0(02): 85-88. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.021

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  传统的电动作动器依靠丝杠传递载荷，作动器的应用范围因功率问题受到限制。针对此问题，提出一种新型电动作动器，它采用丝杠传动——液压助力的方式工作，有效解决了电动作动器的功率问题。比较分析两种控制策略下作动器的控制精度，并对作动器的机液耦合性能进行了研究，验证了作动器的可行性和可靠性。
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  高压大流量减压阀出口压力高精度自控装置

  李先辉, 李武立

  液压与气动. 2015, 0(02): 89-91. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.022

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  介绍了高压大流量减压阀工作原理，对阀工作过程中的受力情况进行了分析，研究了输出压力精度的控制方法、程序和控制装置，并通过实验验证了其有效性。
  
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  基于协同仿真的推弹机构动力学仿真研究

  闫鹏程, 郝驰宇, 孙华刚, 刘超

  液压与气动. 2015, 0(02): 92-94. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.023

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  为实现某型推弹机构机电液系统一体化的虚拟样机建模，分别利用RecurDyn和AMESim软件建立了输弹机构的多刚体动力学机械模型和液压系统控制模型，在MATLAB/Simulink平台建立起机电液耦合仿真模型并验证了其可信度，通过基于软件接口的协同仿真得到了输弹机构的动力学特性，为进一步的分析提供了平台和依据。
  
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  电液伺服阀低温试验台液压系统设计

  李伟波

  液压与气动. 2015, 0(02): 95-97. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.024

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  分析了电液伺服阀低温试验台的设计难点，提出了设计方案，有效地解决了电液伺服阀低温试验台液压系统的设计难点。使用结果证明，该系统设计安全可靠、维护成本低。
  
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  新型电液负载模拟器建模及仿真研究

  张培, 许宏光, 郑大可, 孙晓晨

  液压与气动. 2015, 0(02): 98-102. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.025

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  针对传统的负载模拟器中存在的多余力矩问题，提出了一种基于摩擦力矩加载的新型电液负载模拟器，介绍了它的工作原理，建立了加载系统的数学模型，通过分析该新型负载模拟器主要存在的摩擦系数变化导致的控制对象不确定问题，选用模糊自适应整定PID控制方法来满足一定范围内摩擦系数变化的控制要求。仿真结果表明，该智能控制方法与传统的PID控制相比，能够满足更大范围的摩擦系数变化时的控制要求，而且在控制精度和鲁棒性等指标上都比传统的PID控制有很大的改善。
  
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  EBZ160悬臂式掘进机液压系统设计

  费烨, 孙波, 林闯

  液压与气动. 2015, 0(02): 103-106. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.026

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  介绍了悬臂式掘进机组成和工作过程，针对其不同工作机构工况复杂、动作特性及功率消耗各异的特点，设计了EBZ160悬臂式掘进机的液压系统，并以行走机构液压回路为例，给出了元件参数和型号的计算和选择过程，最后对系统技术特性进行了分析。
  
  
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  履带式车辆气动AMT机构设计与分析#br#

  王兴野, 李国强, 张进秋

  液压与气动. 2015, 0(02): 107-111. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.027

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  针对某型履带式车辆换挡操纵装置的结构及工作原理，分析了气动换挡机构的要求，设计了气动换挡机构，阐述了该机构的工作原理，建立了机构工作的数学模型，利用MATLAB/Simulink搭建了仿真系统，对换挡气缸进行仿真分析，对实车进行了改造并进行了试验。试验结果表明：新设计的气动换挡执行机构能够满足该型履带式车辆的换挡要求。
  
  
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  基于PLC和触摸屏的井下喷浆料搅拌系统设计

  彭天好, 刘海斌, 张晓转, 黄嘉康, 马腾

  液压与气动. 2015, 0(02): 112-115. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.028

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  针对煤矿井下喷浆作业中对于喷浆料的搅拌大多仍然采用人力现场搅拌、搅拌不充分导致回弹率较高和机械化程度较低等问题，设计一种新型喷浆料搅拌装置。阐述装置的工作原理，对液压系统主要元件进行设计计算和选型集成。设计电控系统硬件组成结构，采用FX系列PLC和GOT1000系列触摸屏对搅拌过程进行监控，对PLC的输入输出地址进行分配并设计接线图，对程序设计流程图及触摸屏的手动和自动运行界面进行设计。
  
  
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  基于AMESim的先导式比例减压阀建模与仿真

  邓攀, 陈一鸣, 高云, 褚乃强, 尚伦

  液压与气动. 2015, 0(02): 116-119. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.029

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  在分析先导式比例减压阀结构与工作原理的基础上，利用HCD液压元件库建立了先导式比例减压阀的AMESim仿真模型，设置模型参数，对阀的静态和动态特性进行仿真分析，并讨论了影响先导式比例减压阀动静态特性的主要因素，为比例减压阀的设计、选型及控制提供了理论依据。
  
  
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  气悬浮支撑系统在六自由度电动运动平台上的应用研究

  卢颖, 王勇亮, 孙方义, 董智超

  液压与气动. 2015, 0(02): 120-122. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.030

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  为减轻六自由度电动运动平台电动缸的负载，提高平台的承载能力，在六自由度电动运动平台系统中加入气悬浮支撑系统。详细阐述了气悬浮支撑系统的组成和工作原理，给出了气悬浮支撑系关键部件气动缸的有关技术参数，最后提出了在六自由度电动运动平台工作过程中，气悬浮支撑系统的使用方法及注意事项。
  
  
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  某机全机液压系统多功能实验平台的开发

  柳阳明, 王军

  液压与气动. 2015, 0(02): 123-126. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.031

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  针对飞机液压系统复杂且故障率高的实情，集学校、企业、部队三方力量，联合开发了飞机液压系统多功能实验平台，介绍了开发方法。实践证明，该平台使复杂的液压系统变得简单，且实验方便、测试容易，还便于观察和故障诊断，这使教学变得生动直观，实训落到了实处。
  
  
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  基于PLC井下湿喷机液压控制系统设计#br#

  余梅, 刘国巍, 孔兵

  液压与气动. 2015, 0(02): 127-131. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.02.032

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  针对目前井下湿喷机操作难度大、工作效率低、容易堵管等问题，研究并实现一种简单灵活、性能安全可靠的井下湿喷机液压控制系统。系统采用S7200 CPU226 PLC实现泵送、搅拌和换向工作的控制，并通过对液压系统的油温、油压的实时监控，减少工作中出现的卡料等问题。实践表明，该系统抗干扰能力强、操作简单、高效稳定、节能环保，可以有效地提高喷浆质量，降低劳动强度，为煤矿的安全生产提供重要保障。