液压与气动

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车用高功率密度液力变矩器设计理论与方法

闫清东, 魏巍, 刘城, 刘树成, 李晋, 刘博深

液压与气动. 2015, 0(04): 1-8. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.001

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高功率密度液力变矩器体积小、传递功率大，是重型车辆，特别是军用车辆液力机械传动的核心部件。基于现代计算机技术、CFD技术、CAE技术和CAD技术，建立了车用液力变矩器与发动机动态匹配方法及评价体系、集成一维束理论与三维流场分析的特性预测和叶栅系统优化方法及模型、叶轮流固耦合强度分析方法及LDA叶轮内部流场测试方法，研制了系列高功率密度液力变矩器，能容高达78×10-6·min2·r-2·m-1，最高效率88.6%，循环圆有效直径420 mm时可传递功率1103 kW，宽径比最小0.21。

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超高压力温度状态液压油体积弹性模量测量装置故障分析

赵博文, 杨曙东, 陶爱华, 罗瑜林, 周林

液压与气动. 2015, 0(04): 9-12. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.002

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液压油的体积弹性模量和热膨胀系数是分析研究液压系统动、静态特性的两个不可或缺的重要参数。在超高压力及温度状态下，液压油就不能再视为不可压缩流体，其压缩和膨胀将对液压系统的动、静态特性产生极其重要的影响。因此，测量超高压力及超高温度状态液压油的体积弹性模量和热膨胀系数对设计研究超高压力温度液压系统有着重要的理论和实际意义。针对所设计的超高压力温度液压油体积弹性模量测量装置，结合测量过程中出现的实际问题，进行故障原因分析研究，并提出改进措施，以利于后续对不同高温高压液压油进行体积弹性模量测量研究。

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轴向柱塞泵壳体结构瞬态响应分析

权凌霄, 骆洪亮, 张宇彤, 孔祥东, 盛世伟

液压与气动. 2015, 0(04): 13-17. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.003

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以一种典型轴向柱塞泵为研究对象,模拟其工作过程中压力脉动在壳体外表面产生的振动，获得在此激励下的动态响应。利用有限元分析软件ANSYS Workbench，建立轴向柱塞泵壳体的有限元模型，进行瞬态响应分析。分析壳体在不同压力级别下的振动响应，通过分析结果确定泵壳位移、应力和应变的动态变化过程，从而找到泵壳的“敏感区域”，为轴向柱塞泵振动测试和结构优化奠定基础。

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不同叶型双循环圆液力缓速器制动性能与流动特性对比分析#br#

穆洪斌, 闫清东, 范月, 魏巍

液压与气动. 2015, 0(04): 18-23. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.004

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为比较不同叶型双循环圆液力缓速器制动性能，开展了弯叶片与不同倾角直叶片液力缓速器的制动性能研究。对各叶型缓速器内流场进行三维数值模拟，获取了不同转速全充液工况下的制动力矩曲线，得到循环流道速度场、压力场、湍流动能分布状态以及空转工况下的空损功率曲线，并进行对比分析。分析结果表明，数值计算方法具有较高精度，弯叶片双循环圆液力缓速器有良好的制动性能，有利于保证缓速器叶片的强度与刚度，且空损较小。

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提高汽车ESP系统液压控制单元柱塞泵效率的仿真研究

孟爱红, 宋健, 韩寿松, 潘宁

液压与气动. 2015, 0(04): 24-28. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.005

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柱塞泵是汽车ESP(Electronic Stability Program)系统液压控制单元（Hydraulic Control Unit，HCU）的关键部件之一，其泵油能力直接影响液压控制单元对控制指令的执行力度，在ESP系统不同工作模式下都起到重要作用，因此需要深入分析柱塞泵的结构和参数，以提高其泵油效率。本文根据柱塞泵径向单柱塞的结构特点推导出其数学模型，采用 AMESim的液压元件设计功能建立其详细的仿真模型，并经过了试验验证。通过仿真得出泵吸油阀和压油阀能否及时配合柱塞腔的体积变化对泵的工作有着重要影响。在此基础上，进一步深入分析影响柱塞泵效率的几个关键参数，为泵的设计开发提供参考依据。

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客车制动系统动态模型研究及试验验证#br#

陆艺, 徐博文, 施岩, 郭斌

液压与气动. 2015, 0(04): 29-34. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.006

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针对客车气制动系统动态响应研究不足的问题，运用计算机仿真建模技术，建立了制动系统关键部件全参数仿真模型。其关键部件包含制动阀、继动阀、膜片制动气室、气压管路。在数学推导的基础之上，引入了AMESim多领域仿真建模软件，避免了复杂的多变量、非线性的数学关系推导，模型可用于客车气制动系统多参数仿真模拟与设计。为验证模型的准确性，设计了一套整车制动模拟试验台，对气制动系统动态响应和各零件响应输出协调性进行试验验证。仿真结果与试验结果对比表明两者相吻合，并分析得出了气制动系统响应迟滞的主要因素为制动气室的橡胶膜片形变引起，为气压制动系统性能研究及匹配性分析奠定了基础。

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基于AMESim与Simulink的线控液压转向系统控制策略研究

方桂花, 常福

液压与气动. 2015, 0(04): 35-38. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.007

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在分析液压转向系统工作原理的基础上，建立液压转向系统数学模型，设计控制系统的PID算法和模糊控制算法。对比PID控制和模糊控制在阶跃信号、正弦信号和方波信号下的液压转向系统响应特性。利用AMESim和Simulink联合仿真，得出油缸在不同控制策略下的响应速度。

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某大型特种工程车液压系统故障本体构建

邓川, 陈小虎, 夏杰, 姚春江

液压与气动. 2015, 0(04): 39-41. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.008

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为实现某大型特种工程车液压系统故障知识的共享，提出利用本体进行故障建模。根据液压系统特点设计出本体，针对本体难以描述的复杂故障引进SWRL，建立SWRL规则，最后进行实例的推理，结果表明利用本体和SWRL可以实现故障表示和故障推理。

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乳化液泵配流阀滞后性影响因素研究

张杰, 廉自生

液压与气动. 2015, 0(04): 42-46. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.009

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为了研究乳化液泵配流阀运动的滞后性及平稳性，在AMESim中建立了液压仿真模型，着重考虑了系统结构参数及工作参数的影响，对配流阀的优化设计提供了改进依据。通过数值计算，对配流阀滞后引起的柱塞腔压力变化进行了讨论。结果表明：吸液阀关闭滞后和排液阀的开启滞后随曲轴半径、连杆长度、柱塞直径及吸液阀阀芯质量的增加而增大，随吸液阀弹簧刚度及预压力的增加而减小；而吸液阀的开启滞后时间和排液阀的关闭滞后时间随排液阀阀芯质量的增加而增大，随排液阀弹簧刚度的增加而减小。余隙容积越大，配流阀的开启滞后时间越长，而关闭滞后对其不敏感；此外，随着阀芯半锥角的增加，工作压力的提高，配流阀的滞后现象均随之减弱,而柱塞行程和排液阀弹簧预压力的变化对其几乎无影响。

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基于Fluent灭火用气泡雾化喷头设计仿真

温学雷, 张广勋

液压与气动. 2015, 0(04): 47-49. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.010

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依据细水雾灭火机理，设计了一种灭火用气泡雾化喷头，分析了影响喷头雾化效果的因素，计算出喷头结构的关键尺寸；通过Fluent软件对喷头内部及喷口下游流场仿真，得出气泡的粒径变化及分布、喷口形状对喷雾的影响、喷出速度与喷出距离的关系、喷雾截面雾滴粒径分布，结果表明该喷头适用于煤矿井下初期火灾。

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小波包和小波脊线相结合的解调方法在液压泵故障诊断中的应用

刘思远, 胡浩松, 丁琳琳

液压与气动. 2015, 0(04): 50-55. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.011

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针对轴向柱塞泵故障振动信号呈现出的非平稳和非线性特点，提出了一种基于小波包能量法与小波脊线法相结合的信号解调方法，将其用于液压泵故障诊断中的信号解调过程。该方法首先对原始振动信号进行功率谱分析，明确故障振动信号反映出的能量集中频带带宽；根据确定的带宽和原始信号分析频率设定小波包分解的层数，采用小波包能量法提取出分解系数对应频带能量最大的特征信息进行信号重构；利用小波脊线法对重构后的频带信号进行解调处理，通过信号的包络解调谱提取故障的特征频率，利用解调后的时频谱对液压泵单柱塞滑靴磨损、斜盘磨损以及中心弹簧故障进行分析。通过实验结果验证，该方法能有效地对液压泵的故障信号进行解调，并能找出反映故障的敏感特征频率。

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基于Fluent的某滑阀内部流场仿真与分析

张静, 高东玲, 王晓辉

液压与气动. 2015, 0(04): 56-59. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.012

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基于Fluent流场仿真软件，对某滑阀内部流场进行数值模拟和可视化研究。在相同计算条件下，分别对不同阀口开度下的三维模型进行稳态模拟仿真，得到滑阀内部流场的速度压力、流量特性以及流量系数的变化规律：在相同的压差条件下，随着阀口开度的增大，阀口处的最大速度、流场的最低压力、流量系数都随之降低。通过改变节流槽的形状进行仿真比较，得到流量系数与节流槽截面形状密切相关，在阀口开度相同的条件下，随着进出口压差的增大，半圆形节流槽滑阀的流量系数变化比较明显。研究为滑阀的优化提供了有效数据，并且对同类型产品的相关研究具有一定参考价值。

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煤矿井下喷浆料搅拌装置结构及液压系统设计

彭天好, 黄嘉康, 刘海斌, 张晓转, 马腾

液压与气动. 2015, 0(04): 60-63. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.013

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针对煤矿井下喷浆作业中混合料的搅拌大多采用人工搅拌，存在搅拌不充分和自动化程度较低的问题，设计一种新型机械化搅拌装置。阐述了双螺旋搅拌头的工作原理，分析龙门立柱的结构特点。通过计算螺旋的输送量求出其负载转矩，确定驱动马达型号。对液压系统中液压泵和液压缸等主要元件进行选型计算，并对液压控制回路进行叠加阀式集成，设计集成阀块，使液压系统结构紧凑、安全可靠。该套装置体积小、重量轻、安装维护方便，适合在井下推广使用。

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基于AMESim的气液增压缸的动态性能分析

于鸿飞, 徐双用, 张远深, 於又玲, 尹杰

液压与气动. 2015, 0(04): 64-67. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.014

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分析气液增压缸的结构和工作原理，得出气液增压缸的数学模型，针对某公司生产的S830506D型号气液增压缸，运用AMESim建立一个工作周期内气液增压缸运行模型，并对该缸的动态性能进行仿真，分析气源压力、预压弹簧刚度、高压密封处过流面积对增压缸动态性能的影响。对气液增压缸的设计和选型有一定参考价值。

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水下试验平台柔索驱动电液同步控制研究

赵春城, 徐国华, 陈莺, 金奎

液压与气动. 2015, 0(04): 68-72. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.015

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针对液压系统非线性、参数不确定及外负载扰动影响柔索驱动系统多台液压绞车同步性能的问题，提出了基于模型参考模糊自适应的同步控制策略。分析了柔索驱动系统的结构，建立了平台运动方程和液压控制系统数学模型，最后设计了模糊自适应机构。仿真结果表明该控制策略提高了系统的同步性能，现场试验验证了驱动方案设计的合理性及控制策略的有效性。

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矿用车辆自动液压制动系统动态仿真

齐辉, 于鹏杰, 张凡, 胡全丹

液压与气动. 2015, 0(04): 73-75. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.016

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介绍了矿用车辆紧急制动系统所存在的问题，以及常州科研试制中心针对此问题所研制的矿用车辆自动液压制动系统的工作原理。将该系统应用在单轨吊车紧急制动系统中，运用虚拟仿真平台AMESim软件建立该系统的仿真模型，仿真分析了流控阀通径大小与液控单向阀阀芯位移之间的关系，并确定了合理的流控阀通径尺寸；最后，对坡道跑车情况下该系统的紧急制动性能进行仿真分析。结果表明，该系统响应迅速，紧急制动性能符合煤矿安全规程的要求。

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液压传动与控制课程的网络式知识结构构建研究

李伟, 任云, 吕小勇, 孟凡磊

液压与气动. 2015, 0(04): 76-78. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.017

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液压传动与控制课程是机械类专业的专业基础课，可为后续专业学习积累知识和培养学习方法。为加强培养学生的整体知识观和系统思维能力，通过研究各知识点之间的内在联系，以液压系统总体分析为牵引，构建网络式知识结构体系，搭建整体性认知框架，通过“聚焦辐射延伸”组织渐进式学习模式，并把能力培养和方法学习贯穿到整个课程学习过程中，力求在学习知识的同时提高能力素质。

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基于MATLAB的高压腔电液压力伺服控制系统设计及仿真

张齐生, 李亚南, 吴传辉, 张伯羽

液压与气动. 2015, 0(04): 79-82. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.018

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电液压力伺服控制装置设计的重点和难点是建立电液压力伺服控制系统的数学模型和传递函数及开环增益系数的确定。通过设计高压润滑拉拔机的高压腔压力伺服控制系统，对数学模型和传递函数的建立做了详细介绍，并在MATLAB环境下对电液伺服控制系统进行仿真，确定出使系统稳定的开环增益。同时应用频率响应法对电液伺服控制系统的性能进行分析，从而得到满足要求且可靠的电液伺服系统参数，设计出符合要求的稳定电液压力伺服控制装置。

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并行式可靠性试验台节能研究

张春辉, 赵静一, 荣晓瑜, 郭锐, 张明星

液压与气动. 2015, 0(04): 83-87. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.019

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对液压泵可靠性试验台常用功率回收方式及其特点进行分析;结合并行式节能理念设计搭建新型可靠性试验台。利用采集到的数据经计算分别得到35 MPa和45 MPa下系统输入总功率、回收功率和损耗功率的情况,并将系统实际功率回收率与理论计算得到的功率回收率进行对比。结果表明与常规试验台比较，并行式可靠性试验台节能效果显著。

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Q2-8型汽车起重机液压系统工作不稳故障分析

胡春宝, 张素巧

液压与气动. 2015, 0(04): 88-90. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.020

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根据Q2-8型汽车起重机的液压系统原理，对支腿液压缸在架空汽车作业过程中出现“软腿”和吊臂发生抖动故障进行了分析，并提出了相应的具体解决措施。

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某型航空发动机综合油封设备的研制

韩斐, 王洲伟

液压与气动. 2015, 0(04): 91-93. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.021

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阐述了某型航空发动机综合油封设备的功用、组成及工作原理，并简要说明了在研制过程中所使用的主要部附件的特点及相关设计思路。

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液氢温区冷氦增压试验系统的设计

邢力超, 赵涛, 周炎, 梁景媛, 张宇

液压与气动. 2015, 0(04): 94-97. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.022

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针对液体火箭冷氦增压系统试验研究的不足，设计并建设了液氢温区冷氦增压试验系统，采用深低温制冷机组配合高压低温换热贮罐来实现液氢温区高压冷氦气源;使用管壳式加热器真实模拟箭上换热器的换热性能与流阻;提出以排气方式模拟贮箱推进剂消耗过程中压力的变化情况。该试验系统安全可靠，更加真实地模拟了液体火箭冷氦增压系统的工作过程。

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滑轮增程式液压抽油机液压系统设计研究

刘峰, 肖富强, 王永信, 王太星

液压与气动. 2015, 0(04): 98-101. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.023

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随着油田开采的持续，游梁式抽油机暴露出功耗高、冲程冲次调节困难、不适应稠油开采等问题。针对游梁式抽油机的缺点，设计了一种长冲程、低冲数且冲程冲次无级可调的滑轮增程式液压抽油机。对滑轮增程式液压抽油机的液压控制系统进行了设计，并利用AMESim软件对液压抽油机的液压系统的悬点位移、悬点运动速度、悬点运动加速度进行了仿真。仿真结果与实际情况相吻合，证明了仿真结果的正确性。

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负载敏感比例多路阀常见故障分析

张君

液压与气动. 2015, 0(04): 102-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.024

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归纳了负载敏感比例多路阀在具体使用过程中出现的一些故障现象，结合阀的基本原理﹑结构和部分现场损坏的零件表象，对诱发故障的原

因做了总结分析，希望对该型阀的使用和维修者在故障排查与处理方面提供一定参考。

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某气动不平衡式发射装置性能影响因素研究

万祥兰, 范明君, 段宏

液压与气动. 2015, 0(04): 105-108. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.025

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建立了某气动不平衡式发射装置的数学模型，并通过MATLAB/Simulink进行模型仿真，将仿真结果与假海调试实测数据进行了对比、验证，

结果表明仿真结果真实、可信。为此，借助该仿真模型，定量地研究了发射阀缓冲器滑阀与缓冲活塞配合间隙、相对装配位置关系等关键因素，对

对抗器材发射过程加速度和出管速度的影响及指导生产制造和调试试验具有重要的实际工程意义。

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基于AMESim的铺轨机推送机构液压系统仿真研究

唐海斌, 宋宜梅, 周剑

液压与气动. 2015, 0(04): 109-112. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.026

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推送机构是铺轨机铺设钢轨的关键机构，它的动态特性及性能好坏直接关乎铺轨机的整体性能。为了便于对推送机构设计优化和动态分析，

对推送机构液压系统工作过程进行仿真。运用AMESim软件对其液压系统建模及性能进行分析，得到了油缸和马达的动态特性曲线，仿真结果表明所

建模型能有效反映实际系统运行特性，对推送机构液压系统进一步研究提供参考及指导。

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步进梁液压控制系统PID参数的整定与优化#br#

杨勇

液压与气动. 2015, 0(04): 113-117. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.027

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针对某大型加热炉步进梁运动的要求，设计出液压系统。分别采用ZieglerNichols法和遗传算法对液压控制系统的PID参数进行整定，通

过比较仿真结果，证实遗传算法的寻优功能。最后运用AMESim和MATLAB软件进行联合模拟仿真，得出液压缸的优化速度曲线。

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挖掘机铲斗阀芯优化设计

李宗

液压与气动. 2015, 0(04): 118-121. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.028

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为解决某多路换向阀回油背压偏高的问题，以某型液压挖掘机多路换向阀铲斗联为研究对象，在AMESim仿真平台上搭建仿真模型，对阀芯节

流口结构进行优化；采用仿真分析与测试相结合的方法，对优化前后的阀芯进行实际作业工况下整机测试对比分析。结果表明：多路阀在小开口时

，减小过流面积梯度可以改善执行机构微操作性能；大开口时增大过流面积，可以有效降低执行机构回油背压，减小整机功率损失。

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先导式溢流阀噪声控制技术研究

石磊, 张艳哲, 王清汉

液压与气动. 2015, 0(04): 122-124. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.029

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对先导式溢流阀的结构和噪声产生原因进行了分析，针对先导式溢流阀的噪声产生机理，进行了改进和研制，并进行了噪声对比测试，达到

了预期研究目的。

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三伸缩立柱底阀的设计

罗开成

液压与气动. 2015, 0(04): 125-127. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.030

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针对液压支架三伸缩立柱的特点，对三伸缩立柱底阀进行了仿真分析和计算，设计了一种液压支架用三伸缩立柱底阀，其工作压力高达80

MPa。通过有限元法对底阀结构的关键点进行了强度分析，并用AMESim软件对该底阀进行了液压仿真分析，最后通过实验验证了该底阀满足设计要

求。

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教学专用飞机液压综合实验台的开发与应用

柳阳明，鹿鸣春，刘书麟，潘玉红，肖尧

液压与气动. 2015, 0(04): 128-131. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.04.031

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针对飞机专用的液压实验台用于教学存在着价格昂贵、油压高不安全、测试性能单一和结构封闭不易观察等问题，研发了教学专用的飞机液

压综合实验台并配备操作指导软件，有效地解决了上述问题。实践证明，该实验台工作可靠、安全、操作简单、教学方便，以较低的成本实现了对

飞机液压附件及回路的测试。

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