2015年, 第0卷, 第03期　刊出日期：2015-03-15

  

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  超声减摩技术及其在气动系统中的应用研究与展望

  包钢, 高焓, 程廷海, 肖承丰, 李华

  液压与气动. 2015, 0(03): 1-10. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.001

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  超声振动带来的减摩效应具有减摩效果好、控制方便、高效节能且无污染等优点，得到了国内外学者较为广泛和深入的研究，并已成功应用于提高加工质量、减小机械摩擦及改善仪器测量精度等领域。近几年这项技术也逐渐引起了气动领域相关学者的兴趣，研究表明超声振动对气缸摩擦力的改善有明显效果，同时为流体传动与控制领域研究学者提供了一种全新的摩擦与运动控制手段。该研究将从超声减摩的起源与发展入手，对气动领域中超声减摩的核心问题及未来研究的前景予以阐述。
  
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  基于VL Motion和AMESim的液压六自由度平台联合仿真及试验研究#br#

  熊伟, 陈晶晶, 关广丰, 王祖温

  液压与气动. 2015, 0(03): 11-14. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.002

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  为研究六自由度平台的优化设计及控制策略，需要对系统进行详细建模。针对液压六自由度平台仿真建模方法进行研究，提出一种机电液联合仿真的建模方法。采用AMESim对液压系统和控制系统建模，Virtual.Lab对平台机构动力学部分建模，通过软件之间的接口将机械、液压控制系统两部分模型联合，建立液压并联机构的通用仿真模型。通过与试验结果的对比验证了仿真模型的正确性。与传统数学建模方式相比，该方法发挥了各软件的优势，使建模过程简捷且高效，适用于复杂装备的设计与研究。
  
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  三用阀阀芯微造型的动压润滑性能#br#

  何涛, 邓海顺, 王传礼, 黄坤, 杨娇艳

  液压与气动. 2015, 0(03): 15-18. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.003

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  以煤矿三用阀中的安全阀阀芯的密封面为研究对象，通过在阀芯表面开设微造型以改善其润滑及抗磨损性能。建立阀芯微造型的数学模型，采用基于NS方程的计算流体力学方法对微造型区域进行流场分析。通过得到不同结构参数及速度参数下的阀芯表面压力分布曲线及阀芯承载力曲线，探究在阀芯表面开设微造型对改善其动压润滑性能的影响效果。分析结果表明：在水压三用阀阀芯表面开设的微造型能产生良好的动压润滑效果；动压润滑性能随壁面间隙的增大，先略有下降然后再逐渐增强；随微造型深度的加深，先提高而后再逐渐下降；而不断增大微造型半径及壁面移动速度均能使动压润滑性能不断提升。
  
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  仿尺蠖式气压驱动管道清洁机器人的设计

  谭益松, 任立敏, 张海波

  液压与气动. 2015, 0(03): 19-21. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.004

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  设计了一种用于管道清洁的气压驱动机器人，机器人由清洁作业单元、纵向驱动单元、横向支撑单元和气压系统四部分组成。清洁作业单元利用气压马达驱动合金刀头旋转，清洁管道内壁；纵向驱动单元由两套相同的驱动模块构成，两套相同的驱动模块通过万向虎克铰连接，带动整个机器人沿管道内壁运动；横向支撑单元通过滑轮与管道内壁接触，为清洁作业单元和纵向驱动单元提供支撑力；气压系统为整个机器人的工作提供动力源和控制信号。提出了机器人的仿尺蠖式运动方式，整套机器人机构简单、设计可靠，可以实现远距离、复杂工况的管道内壁的清洁工作。
  
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  阻尼孔对多路阀主阀开启压力冲击影响研究#br

  艾超, 李艳鹏, 孔祥东, 宋豫, 夏庆超

  液压与气动. 2015, 0(03): 22-26. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.005

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  以负载敏感比例多路阀为研究对象，研究阻尼孔对主阀开启时压力冲击的影响。利用基于功率键合图理论的比例多路阀动态仿真程序进行分析，并通过负载敏感比例多路阀实验平台进行实验研究。实验和仿真结果表明，阻尼孔可以通过延长阀口开启时间，从而减小主阀口开启时阀口的压力超调，提高系统稳定性。该研究为多路阀设计和研究提供了设计参考。
  
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  高水压环境下盾构主轴承唇形密封圈密封性能分析

  陈桥, 周建军, 李凤远, 王助锋

  液压与气动. 2015, 0(03): 27-31. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.006

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  在分析盾构主轴承密封结构及功能的基础上，结合琼州海峡跨海隧道工程，建立了主轴承密封圈仿真分析模型，分析不同压力差下，唇形密封圈的保持架结构，对主轴承密封圈受力情况和密封性能的影响。研究结果表明：有楔形突起的保持架对密封圈的受力情况及密封性能具有较大影响。该结构有效改善了密封圈的力学结构，提高了其结构的稳定性和密封性能的稳定性，在保证良好密封性能的前提下，使密封圈有较小的变形和等效应力。
  
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  矩形密封圈应力和接触压力的影响因素

  钱文强, 蒋国璋, 谢良喜, 李公法

  液压与气动. 2015, 0(03): 32-35. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.007

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  为了将矩形橡胶密封圈应用于叶片式液压摆动油缸的旋转密封，利用大型有限元软件ABAQUS，求解矩形密封圈在配合挡圈使用前后，不同介质压力和预压缩量下应力与接触面压力分布情况；探讨相应的接触压力与介质压力、预压缩量的关系；并利用MATLAB绘制了分析结果曲线图。结果表明：矩形密封圈的最大范·米塞斯应力随预压缩量和介质压力的增长呈线性增长，随密封间隙的增加呈指数增长；矩形密封圈配合挡圈使用既能保证密封能力，又可以明显优化其内部的应力分布情况，防止密封挤出，延长密封圈的使用寿命。
  
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  基于AMESim盾构负载模拟系统设计与仿真分析

  陈峰

  液压与气动. 2015, 0(03): 36-39. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.008

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  针对盾构控制性能测试实验中对载荷真实性的要求，在对负载模拟技术全面统计分析的基础上，结合盾构控制系统工况特点，设计一种基于电液控制技术的盾构控制变负载模拟系统。基于来自盾构工程现场的载荷信息，借助AMESim软件平台对系统的负载模拟效果进行仿真分析，结果验证了这一方案的正确、有效性。为搭建实际实验平台奠定了基础。
  
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  采用变频调速的砌块成型机液压系统节能分析

  王永玲, 赵秋霞, 姚平喜

  液压与气动. 2015, 0(03): 40-43. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.009

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  砌块成型机在成型过程中，由于动力系统所供给的能量与负载不相匹配，造成系统能量大量损失。针对这一问题，采用变频电机驱动定量泵为动力源与改变执行元件排序的方法，对原砌块成型机液压系统进行了改进，并运用AMESim软件对改进后的液压系统和原液压系统进行仿真对比研究，结果表明改进后的液压系统能量损失减小。
  
  
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  一种卷缆控制阀组的设计

  郑吉

  液压与气动. 2015, 0(03): 44-45. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.010

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  为解决某电牵引车卷缆液压系统安装空间狭小、调节和维护不方便的问题，在已有卷缆阀和卷缆调节阀组的基础上，设计了卷缆控制阀组。实际使用表明该阀组能够满足卷缆液压系统的要求，具有集成度高，便于调节维护的特点。
  
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  齿轮泵的瞬时流量及流量脉动的抑制

  张永祥, 金健

  液压与气动. 2015, 0(03): 46-49. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.011

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  针对齿轮泵瞬时流量的数学建模问题，提出控制面积法，分析转进与转出控制区域面积。讨论卸荷槽对降低齿轮泵流量脉动的影响，通过对齿轮泵流量脉动曲线分析，得出流量脉动和齿轮啮合位置关系，提出采用两对齿轮错相位叠加方法减小流量脉动，并分析如何实现错相位叠加，发现错相位叠加法能够有效减小齿轮泵的流量脉动。
  
  
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  C172R前起减震支柱密封圈寿命分布模型的研究

  许冀威, 赵铭

  液压与气动. 2015, 0(03): 50-53. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.012

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  首先对C172R前起减震支柱密封圈失效机理进行了分析。基于该部件历史失效数据，利用KS非参数估计法确定样本数据总体分布的最佳拟合函数-广义伽玛分布。在此基础上，利用MLE估算出寿命分布函数的相关特征参数，并为预防性维修检查时间间隔的确定提供理论依据。
  
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  矿用车辆车架疲劳试验台加载系统设计

  杨平, 李维嘉, 蒋跃辉

  液压与气动. 2015, 0(03): 54-58. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.013

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  车架疲劳试验是矿用车辆改进设计中的一个重要步骤，通过疲劳试验能测试车架及相关部件寿命，优化结构设计。为满足矿车车架疲劳试验要求，提出了利用非对称阀控制非对称缸实现车架疲劳试验台力加载的方案。通过系统的静、动态特性分析，以及基于AMESim的仿真，确定了控制系统的主要设计参数，并在此基础上，开发了试验系统。系统的试验结果表明，其性能指标达到预期要求。该设计方法对于类似工程实际应用具有一定的参考价值。
  
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  单作用油气悬架缸压力特性的仿真研究

  冀鹏飞

  液压与气动. 2015, 0(03): 59-61. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.014

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  针对单作用油缸油气悬架系统，建立了单作用悬挂缸压力变化的数学模型。在此基础上，利用多学科综合仿真软件建立了其仿真模型，分析各参数对悬挂缸压力的影响，阐述了油缸内负压产生的原因，为单作用油缸油气悬架系统的压力研究提供了理论依据。
  
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  电比例主动控制液压转向系统设计与实验研究

  王存堂, 陈林, 焦文瑞, 何国志, 房义军, 秦志文

  液压与气动. 2015, 0(03): 62-66. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.015

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  针对通用全液压转向系统工作过程中存在的方向盘归零偏差，开发一种新型电比例主动控制液压转向系统。在对其原理分析的基础上，进行了电比例主动控制液压转向系统的硬件设计，并提出了相应的软件控制算法。以叉车为实验平台，通过实验验证所设计系统的有效性。实验结果表明，本系统明显改善了工程车辆的转向性能，提高了转向精度。
  
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  房车车门液压系统和电控系统设计

  阳宝元, 何曼, 黄志坚

  液压与气动. 2015, 0(03): 67-70. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.016

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  设计了一种房车车门液压系统和电控系统，对关键液压元件进行了选型，给出了相应的PLC硬件系统和软件系统，整个控制系统简单实用、安全可靠。
  
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  全液压钻机负载敏感液压系统设计及仿真分析

  黄虎, 陈光柱, 蒋成林

  液压与气动. 2015, 0(03): 71-74. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.017

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  在分析全液压钻机作业过程及传统液压系统组成的基础上，设计了ZDY320型全液压钻机的负载敏感液压系统，该系统采用负载敏感控制及传统辅助控制方式相结合，在合理控制成本的同时最大限度节省了功耗率。首先推导出负载敏感阀和节流阀的数学模型，然后通过在图形化仿真环境AMESim中建立负载敏感泵与液压系统主轴回转回路模型并进行仿真，进一步分析负载敏感控制系统对全液压钻机性能的影响及其特点，从而得出负载敏感液压系统的性能特点，为液压系统自动控制设计提供参考。
  
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  低地板有轨电车液压制动系统动态建模与分析

  李海超, 赵悟

  液压与气动. 2015, 0(03): 75-79. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.018

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  以低地板有轨电车液压制动系统为研究对象，利用AMESim软件建立液压制动系统模型，对常用制动及保持制动工况下的压力调节过程及蓄能器的工作过程进行分析，并讨论了液压管路对系统的影响。仿真结果从理论上验证了该制动系统的可靠性，也通过参数化模型分析为该系统的设计调试及优化提供了一定的理论参考。
  
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  适用于折弯机的专用比例阀

  杨敬强, 成沪燕

  液压与气动. 2015, 0(03): 80-82. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.019

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  介绍了一种通过改变阀芯机能而满足折弯机高速、平稳、准确和同步控制的专用比例阀解决方案。通过对折弯机的工况特点分析，得出了附带压力与阀芯机能的相互转化关系。试验结果表明，专用比例阀有效解决了附带压力问题，提高了控制效果。
  
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  偏导射流电液伺服阀工程化建模及仿真研究#br#

  马小良

  液压与气动. 2015, 0(03): 83-85. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.020

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  介绍了偏导射流电液伺服阀的结构及工作原理，建立了其先导级射流放大器的工程化数学模型，推导了先导级的阀系数。对该型伺服阀进行了静态特性和动态特性分析，画出了传递函数的特性框图。通过MATLAB/Simulink软件进行建模和仿真，验证了理论假设的正确性，分析了位置反馈系数对流量的影响，为该型伺服阀的结构设计和参数匹配提供了参考依据。
  
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  模型飞机微小型起落架液压系统设计#br#

  欧朝, 杨胜荣, 毛仲君, 肖涵山, 张利辉

  液压与气动. 2015, 0(03): 86-89. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.021

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  起落架的正常工作是整个飞机安全的保障，根据某型模型飞机起落架收放和刹车功能要求，设计了一套微小型液压控制系统。对该起落架液压系统的工作原理进行分析，给出设计要求、系统设计方案及液压原理图，并详细介绍了液压部件的选型和设计，该微小型液压系统体积小、结构紧凑、性能稳定，在地面调试和空中飞行时起落架收放控制可靠，刹车控制可靠，飞行过程使用效果良好。
  
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  液态空气驱动的半开半闭循环发动机

  张胜利, 蔡茂林, 许未晴, 石岩

  液压与气动. 2015, 0(03): 90-93. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.01.022

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  由于液态空气的低温和压缩特性，其储存的能量包含冷能、膨胀能。能量的组成和数量与气化压力的大小有关。过去的全开环气动发动机仅仅利用了膨胀能，而忽略了冷能，这导致发动机效率低。液态空气驱动的半开半闭循环发动机，充分利用膨胀能和冷能来提高效率。开环和闭环的权重比是影响发动机效率的一个重要因素。
  
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  液态空气驱动的半开半闭循环发动机

  张胜利, 蔡茂林, 许未晴, 石岩

  液压与气动. 2015, 0(03): 90-93. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.022

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  由于液态空气的低温和压缩特性，其储存的能量包含冷能、膨胀能。能量的组成和数量与气化压力的大小有关。过去的全开环气动发动机仅仅利用了膨胀能，而忽略了冷能，这导致发动机效率低。液态空气驱动的半开半闭循环发动机，充分利用膨胀能和冷能来提高效率。开环和闭环的权重比是影响发动机效率的一个重要因素。
  
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  一种新型插装式溢流阀的稳态性能研究

  杨国来, 赵梅香, 苏华山, 田丽红

  液压与气动. 2015, 0(03): 94-98. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.023

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  介绍了一种新型插装式溢流阀的工作原理及结构特点，进行压力流量特性方程的理论推导，并通过MATLAB软件仿真出压力流量特性曲线分析了该阀的溢流特性。然后通过模拟不同结构参数下的压力流量特性来分析对溢流阀的调压偏差的影响，最终确定主阀入口直径、弹簧刚度、出口溢流孔直径是影响该种结构阀稳态调压偏差的重要因素，并分析了具体的影响过程，为今后先导球阀型溢流阀的结构参数优化设计提供重要依据。
  
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  大型高炉出铁场液压站共用蓄能器站的实现与改进

  康健, 吴卫, 丁常红

  液压与气动. 2015, 0(03): 99-101. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.024

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  分析了在满足炼铁工艺要求的情况下，大型高炉的出铁场液压系统中，互为备用的两套高炉出铁场液压站，共用一套蓄能器站的原理及实现方法，该方法具有可行性，并利于高炉工程在设计阶段的总图布置和节省投资。结合互为备用液压站共用蓄能器站，现场调试与实际应用情况，对该系统的优缺点进行分析，并针对其缺点提出了有效的改进方案。
  
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  锥阀调压装置动态性能改进探究#br#

  刘桓龙, 肖鹏, 李茂

  液压与气动. 2015, 0(03): 102-105. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.025

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   对锥阀阻尼独立调压装置进行了动态特性的实验研究。结果表明:锥阀在加入独立阻尼调压装置后，可以达到更好的动态性能，能够降低压力超调，并且不会影响响应时间。在实验的基础上，对油液含气量，阻尼孔形式，锥阀泄漏进行了研究，改进了调压装置的结构。
  
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  一种可以实现顺序动作的双出杆复合液压缸

  吴振芳, 杨凤

  液压与气动. 2015, 0(03): 106-108. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.026

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  在液压传动的机械中，经常需要推动工作装置的液压缸按严格的顺序依次动作。常规的顺序动作是靠液压回路实现，这样需要采用控制阀、管路、接头等元件，增加了液压系统设计的复杂性，同时，可靠性降低，成本增加。本文介绍一种双出杆复合液压缸，来实现顺序动作，不仅简化了液压系统的设计，而且提高了顺序动作的可靠性，减小了空间占用，同时降低了成本。
  
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  布鞋鞋帮收口机气压驱动系统设计#br#

  张杰, 韩建海

  液压与气动. 2015, 0(03): 109-112. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.027

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  布鞋的制作过程中，依靠拉紧鞋帮口锁边线，使其紧贴于鞋楦是一个重要的工序，但该工序主要靠手工完成，劳动强度非常大。在对传统手工布鞋鞋帮收口动作进行分析的基础上，采用PLC控制技术，结合气动系统的优点，设计了一种自动化布鞋鞋帮收口机。以拉线和穿线两个主要机构为例，对机械结构的设计方案、气动系统的选型设计等内容进行详细介绍。多次试验证明，所设计的机构运动可靠，气动系统设计合理，可以替代手工操作。
  
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  绞吸式挖泥船绞刀系统液压冲击研究

  张齐生, 李红杰, 张兴华, 郭永正

  液压与气动. 2015, 0(03): 113-116. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.028

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  随着沿海经济的快速发展，绞吸式挖泥船具有广阔的市场，已成为水下开挖输送施工、水域工程治理的主要设备,但是由于液压冲击，绞吸式挖泥船的叶片泵经常发生故障，降低了挖泥船工作效率。对绞吸式挖泥船由于土质不均所引起的液压冲击进行分析研究，并在系统中连接蓄能器。利用三维建模软件AMESim对绞刀系统进行实体建模，模拟实际工况对绞刀马达加载，得出了叶片泵入口压力曲线。通过比较分析了绞刀系统是否安装蓄能器的压力图，确定最佳的蓄能器前单向阀开口大小。得出的压力曲线与现场所测曲线进行对比，可以为液压系统的仿真提供理论依据。
  
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  某型塔机双缸顶升液压系统缺陷分析及改进

  费烨, 刘闻敏, 叶晓帅

  液压与气动. 2015, 0(03): 117-119. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.029

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  针对某型塔式起重机双缸顶升液压系统降节不同步故障，借助系统工作原理和故障树技术确定了2个液控单向阀参数匹配不当是故障主要原因，据此对原系统进行改进。实际运行结果表明，改进后的系统完全能够满足塔机双缸顶升和降节的技术性能要求。
  
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  防爆气动搬运系统方案设计

  祝红军, 张春元

  液压与气动. 2015, 0(03): 120-123. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.030

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  为替代操作人员在爆炸性粉尘环境下工作，设计了远程控制的防爆气动搬运系统。详细说明了该系统的组成，工作过程，电气和气动控制。针对系统运行过程中可能出现的安全性问题，采取相应的防爆措施和防护措施。该系统的使用，降低了爆炸事故发生率，改善了操作员的工作环境，对保障人员生命安全和减少企业财产损失具有重要意义。
  
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  全液压装出料系统的优化设计

  刘爱兵, 耿培涛

  液压与气动. 2015, 0(03): 124-127. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.03.031

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  根据Accumulator Simulation Program对蓄能器工作状态模拟结果，对用于加热炉装出料系统的三自由度全自动控制液压机械手，液压系统进行优化设计，结合结构组成，对液压原理进行了详细介绍，通过改进设计，使该系统的装机容量得到降低，适应了当今绿色发展的要求。