液压与气动

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集成电动静液作动系统理论与技术

付永领, 邵云滨, 齐海涛, 祁晓野

液压与气动. 2015, 0(05): 1-8. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.001

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飞机多电化时代已经到来，飞机发动机、发电机、配电系统、用电系统、环控系统、作动系统、起降转弯刹车系统以及其他机载系统都在发生着多电化的变化。该文从多电化趋势阐述集成电动静液作动器的国外研发现状，介绍了集成电动静液作动系统的组成原理、相关理论和关键技术。

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FAST液压促动器关键元件并行节能型加速寿命试验台的研制

朱明, 赵静一, 王启明, 威力旺, 张毅, 张春晖

液压与气动. 2015, 0(05): 9-13. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.002

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根据加速寿命试验和并行节能技术原理，针对FAST液压促动器中故障致命度较大的元件提出并设计出一种能同时测试多个齿轮泵、溢流阀及单向阀样本的加速寿命试验台。与普通可靠性试验台相比，该试验台具有单次试验样本种类多、数量多、试验周期短及能耗低等优点。试验在多种应力等级下进行，以冲击载荷作为加速因子进行齿轮泵的冲击寿命试验及单向阀和溢流阀的加速启闭试验。文章详细介绍了试验台的总体设计方案及所采用的关键技术，该试验台的设计方法可为其他核心液压元件加速寿命试验台的设计提供参考。

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船舶调桨液压系统大流量锁止阀设计与分析

李晶, 曹骏飞, 汤贵春, 王琴

液压与气动. 2015, 0(05): 14-18. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.003

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针对某型船舶大流量调距桨液压系统,设计了大流量锁止阀以满足调距桨桨距调节与保持的需要。基于液压仿真和模拟试验的理念，建立锁止阀和调距桨液压系统的仿真模型, 在仿真系统中对锁止阀的各项性能进行模拟测试，分析工作流量、阀芯开口量、控制活塞直径和质量以及液体摩擦力对锁止阀启闭特性的影响，为大流量锁止阀的优化设计提供了理论依据。

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电控液动气助力离合器操控系统温度模型辨识

彭建鑫, 衣超, 李志伟, 韩宇石, 王叶

液压与气动. 2015, 0(05): 19-23. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.004

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为了提高电控液动气助力离合器自动操控系统对温度的自适应能力，从理论和实验两个方面研究了该系统的温敏特性。在试验数据的基础上建立了离合器自动操控系统接合速度与温度、占空比之间的经验公式，并在不同温度下通过试验对该公式的正确性和有效性进行了验证。试验结果表明：离合器操控系统温度模型建模的理论和方法正确，所得经验公式在实际运用过程中取得了理想的效果。

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水液压节流阀流场仿真及与AMESim仿真的比较分析

张增猛, 武汉鹏, 弓永军, 侯交义

液压与气动. 2015, 0(05): 24-27. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.005

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为了对纯水液压节流阀的流场特性进行分析，建立了节流阀流道内流场的Fluent模型，仿真分析得到了流道内流场的速度、压力等物流量的分布。结果表明，阀腔内会产生回流和漩涡，随着阀口开度的改变，漩涡强度也会发生变化，流量与阀口开度呈一定的线性关系。通过与AMESim仿真结果进行比较，验证压电驱动节流阀仿真模型的准确性，为节流阀的设计和性能优化提供了依据。

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基于LabVIEW起落架磁流变减震器模糊控制系统设计与分析

祝世兴, 李健, 王博

液压与气动. 2015, 0(05): 28-32. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.006

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建立基于磁流变减震器的飞机起落架系统动力学模型，研究基于LabVIEW平台的虚拟仪器技术自整定模糊控制方法，利用控制模块的模糊逻辑工具包（Fuzzy Logic Toolkit）中子程序，完成模糊控制器VI(Virtual Instrument)的语言变量、隶属度函数、控制规则及控制器结构等具体设计步骤。通过建立虚拟仪器前面板和程序框图，对飞机在降落和滑跑不同时刻的机身垂直加速度、机身位移和机轮动载荷控制效果动态跟踪。与被动控制比较，调试得到较好的仿真结果后，在起落架震动实验台上进行实验。结果表明，模糊控制优于被动控制，基于LabVIEW虚拟仪器技术提高了模糊控制系统动态特性和开发效率，具有工程实用价值。

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基于风力机转速控制的液压型机组功率追踪研究

闫桂山 , 艾超 , 陈立娟

液压与气动. 2015, 0(05): 33-38. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.007

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为解决液压型风力发电机组风能利用率问题，以机组输出功率最佳为控制目标，研究机组最佳功率追踪控制方法。建立了风力机特性数学模型和液压主传动系统数学模型，在数学模型的基础上提出了一种用直接风力机转速控制的最佳功率追踪控制方法，并对其控制率进行推导与分析。以30 kVA液压型风力发电机组实验台为基础，针对所提出的最佳功率追踪控制方法进行仿真与实验研究，结果表明该控制方法具有良好的控制效果。

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2D数字式电液比例换向阀动态特性实验研究

徐龙稳, 李胜, 俞浙青, 阮健, 左强, 励伟, 左希庆

液压与气动. 2015, 0(05): 39-42. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.008

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由于摩擦力、液动力等因素的影响，直动式电液比例换向阀很难实现大流量控制，而导控式比例换向阀无法实现零压下工作，针对直动式和导控式电液比例换向阀的缺点，提出了一种结构简单、流量大并具有全桥式位置反馈的新型电液比例换向阀——2D数字式电液比例换向阀。该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成。在分析该阀的结构和工作原理基础上，对该阀进行了动态试验。实验表明：2D数字式比例换向阀频宽可达18 Hz，具有良好的动态特性。

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应急移动排水车轨陆切换系统设计

王坤, 黄镇

液压与气动. 2015, 0(05): 43-46. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.009

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详细介绍了一种应急移动排水车轨陆切换系统的设计，并以该系统为研究对象，提出运用基于AMESim与ADAMS联合仿真技术与仿真方法，运用ADAMS软件建立了轨陆切换机构力学模型，运用AMESim软件建立了液压系统模型，并分析了轨陆切换系统的动态特性，其结果证明了轨陆切换系统的可行性，并为进一步优化设计提供了参照。

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混凝土泵车支腿失效特征研究#br#

贺尚红, 谢文, 文晶, 刘永红

液压与气动. 2015, 0(05): 47-50. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.010

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支腿是承担混凝土泵车整车重量及维持泵车工作平稳的关键结构件，一旦失效，严重威胁施工人员人身安全及社会财产。为了降低施工事故和产品研发风险，以某公司泵车支腿失效数据和泵车实际相关参数为依据，经统计分析得到泵车支腿典型失效模式。通过对支腿受力状态的计算及结合制造工艺，对泵车支腿裂纹及开焊两种典型失效形式进行机理分析，为支腿服役状态评估及再制造提供科学依据。

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基于AMESim和MATLAB联合仿真的双变量电动静液作动器性能分析

纪铁铃, 齐海涛, 刘子龙

液压与气动. 2015, 0(05): 51-57. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.011

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介绍了双变量电动静液作动器(EHA, Electrohydrostatic Actuator)系统的结构组成与工作原理，分别基于AMESim和MATLAB软件，建立了其机械、液压部分的模型和电机、控制部分的模型，并采用接口技术将二者结合，建立了其完整的非线性数学模型。采用分配解耦控制策略以及AMESim和MATLAB联合仿真技术对其进行阶跃和正弦响应性能仿真分析。仿真结果表明：所设计的双变量EHA系统原理正确，满足性能要求。分配解耦控制策略可以很好地解决双变量EHA系统的相乘非线性问题，保证了系统的刚度和鲁棒性。

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脉宽调制先导级高速开关阀特性研究

高翔, 杨国祥, 潘道远

液压与气动. 2015, 0(05): 58-62. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.012

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在大型工程机械和农用车辆上，广泛采用电液比例阀作为工作装置控制元件。PWM先导级高速开关阀在100 Hz时良好的开关性能是决定电液比例阀性能的重要因素。该研究建立了高速开关阀的数学模型，并应用基于Simulation X系统的PWM高速开关先导阀的仿真模型，对高速开关阀阀芯位移响应特性进行研究，分析了弹簧刚度、工作气隙、衔铁质量、线圈电流等参数对阀芯位移响应的影响以及高速开关阀的流量特性，给出流量控制时PWM占空比的修正公式。

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宏微混合驱动的3-RPR并联机构虚拟样机研究

许有熊, 顾人杰, 曹宁, 朱松青

液压与气动. 2015, 0(05): 63-66. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.013

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为解决大行程运动系统的高精度定位问题，结合液压伺服技术与压电技术独特的优点并应用到并联机构中，提出了一种基于电液-压电混合伺服驱动的3-RPR并联机构，并基于接口的多领域协同仿真方法研究其虚拟样机。其中，采用ADAMS软件建立其机械模块、采用AMESim软件建立其液压系统及压电驱动系统模块、采用MATLAB软件建立其控制模块。通过联合仿真，分析了其动态特性，为实际物理样机设计和参数优化提供理论依据。

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直驱泵控电液位置伺服系统模糊PID控制仿真与实验研究

刘二东, 郑建明, 黄建强, 贺梦婕

液压与气动. 2015, 0(05): 67-71. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.014

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直驱泵控系统由于控制精度高、响应快、功率损失小、结构紧凑等优点，逐渐被应用到工业控制领域。但直驱泵控系统存在严重饱和与死区、非线性、时变性、时滞性的特点。我们采用模糊PID控制方法进行直驱泵控系统的液压缸位置伺服控制。在AMESim/Simulink联合仿真平台上建立了系统模型与模糊PID控制算法，采用PID和模糊PID控制算法对系统阶跃响应和正弦跟踪性能进行了仿真研究，同时在自行开发的电液比例伺服控制实验台上对PID和模糊PID控制性能进行了实验研究。结果表明：自适应模糊PID控制能大大改善了PID控制的性能，具有响应速度快、上升时间短、无滞与超调小的特点。

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一种双联式气-液复合传动增压装置

苗玉刚, 赵峰, 何斌

液压与气动. 2015, 0(05): 72-74. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.015

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介绍了一种新型的双联式气液复合传动增压装置，分析了其整个系统的工作原理，并给出了高、低压下输出流量和输出压力的计算公式。该增压装置以压缩空气为动力源，无液压站和高速泵，符合绿色制造的理念，并且成本低、结构简单、功能完善，与现有同类装置相比，工作效率提高了2倍。
关键词：气液复合传动；增压装置；双级压力；节能环保

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不同容积比的双腔串联压电泵测试分析

孙晓锋, 姜德龙, 吕兆升, 王大力

液压与气动. 2015, 0(05): 75-78. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.016

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为提高双腔串联压电泵的输出性能，对泵的进口腔与出口腔的容积比进行了优化设计。分别设计了容积比为1.9、1.5、1.3三种串联压电泵样机，并对样机进行了试验测试。试验结果显示，采用增加容积比的方式可以提高双腔串联压电泵的输出流量，但不能提高其输出压力；对每个不同腔体容积比的双腔串联压电泵在异步驱动和同步驱动下进行了输出性能测试，测试结果显示，当输送气体时，两种驱动方式均有很好的流量输出，且输出结果比较接近，但仅有异相驱动时才能输出液体。分析结果为提高双腔串联压电泵的输出性能提供了很好的依据。

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液压支架用大流量换向阀振动冲击分析

廖瑶瑶, 廉自生, 袁红兵, 郭永昌

液压与气动. 2015, 0(05): 79-82. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.017

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大流量电液换向阀的性能好坏直接决定了井下工作面自动化生产效率。针对该阀在使用中易出现的阀芯断裂失效和弹簧损毁的问题，利用AMESim软件研究机械限位行程和阻尼孔对换向阀振动冲击的影响。通过研究发现，机械限位设置不合理容易造成阀芯在开启阶段产生振荡致使弹簧损毁，同时阀芯与机械限位面产生碰撞冲击，致使阀芯薄弱处应力集中并出现疲劳断裂。结果显示，通过合理设计机械限位行程来消除阀芯振荡，同时控制阀芯开启时的加速距离以降低阀芯碰撞速度，减小碰撞应力。合理设计主阀控制腔前端的阻尼孔直径，能在保证阀芯响应速度的前提下进一步大幅减小阀芯与机械限位面的碰撞速度，从而降低碰撞力。

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基于MATLAB的力反馈两级电液伺服阀建模与仿真

刘增光, 岳大灵, 安林超, 白桂香

液压与气动. 2015, 0(05): 83-85. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.018

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以10 L/min力反馈两级电液伺服阀为研究对象，在MATLAB/Simulink下建立伺服阀的仿真模型，通过仿真得到伺服阀的阶跃响应曲线、伯德图和动态性能指标，为力反馈两级电液伺服阀的参数优化、性能提升和工程应用提供了参考。

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乳化液泵的理论分析与数值模拟

杨国来, 朱礼浩, 张晓丽, 田丽红, 陈强

液压与气动. 2015, 0(05): 86-88. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.019

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针对具有典型结构的BRW200/31.5型乳化液泵在工作过程中经常出现的容积效率低、噪声高等问题，基于某公司的成熟产品，通过对泵进行理论分析计算，得出泵运行时柱塞的位移、速度曲线图。运用Fluent数值模拟仿真软件，对泵的液力端即泵头组件的流道进行流场仿真分析，找到影响上述问题的关键点，进而优化其结构，为今后的设计生产提供一定的参考。

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汽车非线性液压转向系统控制策略研究

方桂花, 常福

液压与气动. 2015, 0(05): 89-92. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.020

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在分析了汽车非线性液压转向系统工作原理的基础上，建立了液压转向系统的数学模型，设计了控制系统的模糊控制算法和模糊自适应PID控制算法。通过考虑汽车转向系统的各种非线性因素，在AMESim和Simulink中建立了与实际线控液压转向系统相吻合的联合仿真模型，通过仿真计算出油缸在不同控制策略下的响应速度。结果表明，在相同的输入信号下，模糊自适应PID控制与模糊控制相比，其响应速度大约提高了0.3 s，与无控制策略相比，其响应速度大约提高了1 s左右。

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双保压回路液压站设计

董朝盼, 刘世峰, 陈志华, 陈明驰

液压与气动. 2015, 0(05): 93-95. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.021

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液压站的运行稳定性和可靠性直接影响整个液压系统的稳定性。保压回路可以保证液压站的输出压力，维持整个液压站压力稳定；双回路可以保证在一条回路出现问题时，另一回路作为备用回路使用，保证液压站的稳定运行，从而设计出一种双保压回路液压站，提高了液压站的稳定性和可靠性。

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牵引变电站带电水冲洗机器人设计

蒋超猛, 李哲, 柯坚, 于兰英, 刘桓龙, 王国志

液压与气动. 2015, 0(05): 96-99. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.022

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为了提高牵引变电站绝缘子带电水冲洗作业的安全性，针对110 kV牵引变电站，设计和开发出一种全新的履带式带电水冲洗机器人，能够实现旋转和俯仰以及联合动作。由于工作条件的要求，使用了自制旋转接头来保证机器人的长期可靠工作，并对冲洗效果有重要影响的喷嘴进行了设计和仿真计算。在远程控制下，该水冲洗机器人可以替代人工完成大部分水冲洗作业，从而提高了安全性能、降低了劳动强度。

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超大型液压挖掘机闭式回转系统惯量分析

李宗, 王振兴, 丁海港, 史继江

液压与气动. 2015, 0(05): 100-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.023

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超大型液压挖掘机应用日趋广泛，其回转系统具有时变超大惯量特性，对装载效率、节能性和操控性产生重大影响。建立了300 t超大型液压挖掘机闭式回转系统的AMESimADMAS 联合仿真模型，研究了一个回转循环中工作装置的位置变化对回转惯量的影响，获得了回转惯量呈“U”形的变化规律，并揭示了回转惯量对回转系统压力响应的影响，为超大型液压挖掘机闭式回转系统的设计与控制提供了理论依据。

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水下大型接插件密封和分离力测试系统的开发

吴虎城

液压与气动. 2015, 0(05): 105-108. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.024

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水下作业设备中常用接插件和水直接接触，所以要密切关注其密封、耐压和分离力等性能。该研究开发了一套水下大型接插件密封和分离力测试系统，该系统包括水压模拟装置、油水混合装置、加载测试系统和水压控制系统。在水压模拟装置中考虑到加载力的平衡和测试过程中油缸伸缩量对水压的影响，特别设计了补偿罩装置。水压控制系统的实现是通过油水混合装置来间接控制水压。通过对被试件在10 MPa 水压情况下分离力测试，所得数据验证了该水压模拟和测试方案的可行性。

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一种新型容积式油井压油泵的研制#br#

江雄心, 王帅, 柯尊荣, 贺兵

液压与气动. 2015, 0(05): 109-112. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.025

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针对现在油井产油设备体积重量庞大以及作业效率低的缺点，提出了一种新型容积式油井压油泵，介绍了其结构原理、特点和关键性技术，并针对球塞副可能存在的泄漏量较大的不足之处，对压油泵的结构做了优化设计，为该泵广泛应用于油田深井高效采油奠定了基础。

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电液步进油缸特性的理论分析及试验研究

林云峰, 朱银法, 王松峰, 村上志郎

液压与气动. 2015, 0(05): 113-117. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.026

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针对在高炉和连铸机等重工业恶劣工况下，采用传统液压伺服系统，抗油液污染能力低、可靠性差等问题，依据直接位移反馈闭环控制原理，结合数字化控制方式，开发了步进式电液控制液压缸。阐述了电液步进缸的工作机理，并对其进行数学建模和理论分析，建立了系统传递函数方框图。在试验台上对电液步进缸的内泄漏流量、十脉冲精度、一步精度、重复位置精度和频率响应等静动态性能进行测试，结果表明，电液步进缸在开环状态下也具有较高的控制精度和响应速度，可靠性高、抗油液污染能力强。

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机车轮对正反压试验机及其液压系统分析

唐维军

液压与气动. 2015, 0(05): 118-120. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.027

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针对机车轮对的性能对于机车运行的重要性,介绍了一种机车轮对正反压试验机的组成、功能和特点，分析了其液压系统的工作原理。

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飞机前轮转弯机构寿命试验测控系统设计

杨荣荣, 付永领, 马俊功, 王德义, 张玲

液压与气动. 2015, 0(05): 121-126. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.028

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为了测试飞机前起落架机轮转弯机构的寿命和性能，往往需要对其进行重复性的转弯加载试验，针对这一要求，设计了一种专门用于前轮转弯机构寿命试验的测控系统。分别从液压油源系统、加载系统和软硬件系统等方面对整个测控系统的设计过程进行了详细介绍。根据试验加载要求，加载系统采用了一种利用比例溢流阀调节背压的新型加载方式。其中硬件系统以S7300 PLC为控制核心，上位界面的设计采用VB6.0、通讯软件PRODAVE和组态王为开发软件，很好地实现了试验中要求的数据管理、曲线显示和参数在线整定等功能。该测控系统已经投入使用，证明完全可以满足试验要求。

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液压型风力发电机恒转速控制的研究

张立强, 张婧芳, 郑文婧, 练敏

液压与气动. 2015, 0(05): 127-129. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.029

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针对传统风力发电机体积庞大，制造和维修费用较高的缺点，研究利用液压传动的风力发电技术。阐述了液压型风力发电的工作原理，即如何将风机变转速输入转化为发电机恒转速输入，并在此基础上运用AMESim仿真软件，研究不同定量泵转速对变量马达恒转速输出的影响。

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液压驱动往复增压器射流系统压力流量稳定性分析

曾永龙, 陈奎生

液压与气动. 2015, 0(05): 130-134. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.05.030

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介绍了液压驱动往复增压器水射流系统组成及工作原理，并对增压器压力流量的波动特性进行了理论分析。建立了基于AMESim的仿真模型，通过比较不同参数下的仿真曲线和实验数据，分析了蓄能器容积、增压器运动规律控制和喷嘴数量等参数对系统压力流量特性影响，为提高系统压力流量稳定性的参数优化提供了依据。

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2015年, 第0卷, 第05期　刊出日期：2015-05-15

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