2015年, 第0卷, 第11期　刊出日期：2015-11-15

  

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  AMESim仿真技术在液压系统设计分析中的应用

  刘昕晖, 陈晋市

  液压与气动. 2015, 0(11): 1-6. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.001

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  液压仿真技术已成为液压系统设计分析的一种重要手段。AMESim软件作为液压仿真分析软件之一，凭借其自身的优势特点，已被工程机械行业和液压行业接受并推广应用。结合实际案例，列举了AMESim软件在系统优化设计、元件系列化开发、动态功率流仿真分析、联合仿真等方面的应用。
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  液压驱动单元力控系统建模及其性能影响因素研究

  俞滨, 巴凯先, 曹源, 孔祥东

  液压与气动. 2015, 0(11): 7-16. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.002

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  以四足机器人关节驱动器液压驱动单元为研究对象，依据液压驱动单元的结构组成原理，采用机理建模的方法，建立其力控系统数学模型，该模型包含了基于辨识得到的伺服阀三阶传递函数、伺服阀的压力流量非线性环节、伺服缸两腔容积变化因素等。建立液压驱动单元力控系统框图，并利用MATLAB/Simulink平台建立其仿真模型，采用实验测试与仿真分析相结合的方法，研究不同工作参数和不同给定信号下的液压驱动单元力控性能。研究结果表明：比例增益、供油压力、力阶跃量及正弦频率等参数均会对液压驱动单元的力控性能产生影响，该研究工作对四足机器人各关节高性能的力控方法研究提供了理论和实验基础。
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  大惯量闭式回转系统阀控变阻尼压力控制方法研究

  曹超, 韩国芝, 赵继云, 丁海港

  液压与气动. 2015, 0(11): 17-20. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.003

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  针对大惯量闭式回转系统启制动过程中的压力冲击问题，提出新的压力控制方法：并联阀控变阻尼压力控制方法，即当系统压力达到压力均值附近时，将并联的比例方向阀开启至一个合适开口，使系统高压侧（低压侧）的液压油分流一部分进入低压侧（高压侧），并在启动、制动的过程中缓慢地将比例方向阀关闭。以300 t大型挖掘机为研究对象，通过仿真和实验研究。该方法既能抑制压力冲击、改善压力波动状况，又不至于产生因流量损失过多，导致上车回转速度降低和功率损失过大的问题
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  基于LabVIEW的罗茨真空泵故障诊断软件的开发

  孙荣健, 王立博, 孙宏浩, 李鹤

  液压与气动. 2015, 0(11): 21-25. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.004

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  以LabVIEW软件为开发平台，针对罗茨真空泵振动信号的振动机理和振动特点，结合故障诊断技术，开发了一套向导式振动信号采集与分析处理系统。并采用美国NI公司USB4431数据采集卡对某公司生产的罗茨真空泵的上泵体和齿轮箱等部位进行振动信号采集和故障分析，实践证明，软件的各项功能很好地满足了状态监测和故障诊断的要求，进而验证了该软件系统的可靠性和实用性。
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  基于EMD和多特征组合的液压信号辨识方法

  刘欢, 刘毅敏

  液压与气动. 2015, 0(11): 26-29. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.005

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  液压信号具有非平稳性、非线性、特征信息相近时难以正确辨识的特点 。针对该特点提出了一种经验模态分解（EMD）和多特征组合的信号辨识方法。该方法将信号自适应分解为若干个固有模态函数（IMF）；提取各IMF分量的能量、裕度、峰度、波动系数等特征参数,规范化后组合形成全局特征向量，并输入支持向量机（SVM）中学习和辨识。通过对液压主管压力信号处理表明：该方法能有效辨识特征信息相近的压力信号，在小样本下仍然具有较好的辨识率。
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  电液比例阀开启过程中液动力的计算

  史青, 冀宏, 王金林, 解浩

  液压与气动. 2015, 0(11): 30-34. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.006

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  为准确计算出电液比例阀开启过程中的液动力，首先建立了三位四通电液比例阀AMESim模型，得到阀口压力、流量的响应曲线，将入口流量和出口压力响应曲线拟合为函数，进而将拟合函数作为边界条件，通过用户自定义函数（UDF）动态链接至流场计算中，利用Fluent滑移网格方法计算出一个完整滑阀阀腔开启过程中的液动力变化情况。结果表明：电液比例阀开启过程可划分为阀口流量呈准线性增大和流量恒定两个区段，液动力随着阀口开度的增大先快速增大后逐渐减小，最大值出现在阀口流量准线性增大区段和流量恒定区段转折点处。
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  典型滑阀节流槽的优化设计

  易迪升, 彭勇, 兰秋华, 李维嘉

  液压与气动. 2015, 0(11): 35-40. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.007

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  基于Fluent流场仿真分析软件，对单U形、斜U形、V形、2U形、3U形及U+V形节流槽在定压差条件下的阀口开度流量特性开展了仿真研究，通过拟合分析获得了六种典型节流槽的仿真流量特性，以及六种典型节流槽的识别方法，并通过试验验证了仿真分析的可信性。结合上述研究，建立典型节流槽数据库，运用MABLAT中GUI模块，研发出了基于粒子群算法的节流槽优化设计软件。通过对不同节流槽优化效果的检验，验证了研发的节流槽优化设计软件的有效性。
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  气动空间弯曲柔性关节运动功能实验研究

  耿德旭, 刘洪波, 刘晓敏, 赵云伟, 彭贺, 郑永永

  液压与气动. 2015, 0(11): 41-44. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.008

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  介绍了一种自主研发的气动空间弯曲柔性关节。该关节相当于三个独立的人工肌肉并联而成，具有三个自由度，能实现空间弯曲和轴向伸长。重点研究了该关节的结构功能和工作原理。搭建了实验系统，对关节的空间弯曲角度和方向进行了实验研究，得到了关节的变形特性，为以后的进一步研究与应用奠定了基础。
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  基于伺服电机和流量配给阀的直驱式电液阀门定位系统设计

  闫磊, 徐志鹏, 王林翔

  液压与气动. 2015, 0(11): 45-48. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.009

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  结合伺服电机优良的控制特性和液压系统功率重量比大等优点，提出一种新型直驱式电液阀门定位系统，由伺服电机驱动双向齿轮泵和流量配给阀实现阀门换向和精确定位。设计了基于TMS320F2812的智能控制器，对控制器的硬件组成和软件框架进行了介绍；为了提高系统动态响应特性设计了PID程序并开展了初步试验，结果表明该系统运行可靠，定位精度优于0.3 mm。
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  内外啮合齿轮马达的转矩脉动分析

  刘巧燕, 闻德生, 高俊峰

  液压与气动. 2015, 0(11): 49-53. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.010

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  提出了一种新型的内外啮合齿轮马达。该齿轮马达的小齿轮与共齿轮形成内啮合齿轮马达，大齿轮与共齿轮形成外啮合齿轮马达，比传统齿轮马达在一个壳体中多了一个齿轮马达，实现了液压系统的节能与简化。在对该新型内外啮合齿轮马达理论排量和转矩进行了分析后，得出其在不同工作方式下排量与转矩的公式以及齿数对转矩脉动性的影响，即齿数越多该马达的转矩脉动性越小，为以后更好的设计出性能完善的内外啮合齿轮马达奠定了基础。
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  船舶液压推进系统螺旋桨负载转矩模拟研究

  马来好, 陈海泉, 李文华, 王生海, 杨杰

  液压与气动. 2015, 0(11): 54-58. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.011

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  针对船舶液压推进实验装置模拟加载的需要，提出一种基于液压系统的双向加载负载模拟系统。采用面向系统原理建模的LMS AMESim软件搭建船舶液压推进系统仿真模型，利用Simulink仿真工具建立船桨模型，联合二者完成了船舶液压推进负载模拟整体仿真模型，仿真结果表明液压推进负载模拟系统能够较好地模拟螺旋桨的各工况的负载转矩，为下一步搭建船舶液压推进负载模拟装置提供研究基础。
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  液压支架用方向阀特性试验技术及装置研究

  赵忠辉

  液压与气动. 2015, 0(11): 59-62. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.012

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  为了满足大流量液压支架用方向阀的试验要求，解决大流量液压支架用方向阀试验的难题，研究了液压支架用方向阀特性试验技术，提出了一种新的试验方法与模型，解决了调速节流和流量变送等关键技术，实现了系统流量的可控可调和试验过程的流量放大，解决液压支架用方向阀公称流量下阻力损失特性试验的技术难题。研制了液压支架用方向阀特性试验装置，系统最大输出流量1000 L/min以上。满足了GB 25974.32010 关于压力流量特性试验的要求，填补行业空白。
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  线性不确定性电液位置伺服系统的前馈补偿滑模鲁棒跟踪控制研究

  段锁林, 郑剑锋, 王雪

  液压与气动. 2015, 0(11): 63-68. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.013

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  针对线性不确定性系统的鲁棒跟踪控制问题，提出了一种前馈补偿滑模鲁棒跟踪控制方法，并证明了采用该方法所构成的闭环系统是李亚普诺夫意义下渐近稳定的，将该控制器设计方法应用于某结构疲劳试验机电液位置伺服控制系统，验证了所设计控制器的有效性。仿真和实时控制结果均证明：对存在不确定性的结构疲劳试验机电液位置伺服系统，应用该研究所提出的具有前馈补偿的滑模鲁棒跟踪控制器，能较有效地削弱常规VSC所固有的抖振现象，在不同的负载条件下跟踪不同频率的正弦信号均能获得良好的跟踪精度，控制器对系统的不确定性呈现较强的鲁棒性。
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  通航小型发动机的滑油监控系统研究

  沈振, 孟昭勇, 杨蕤

  液压与气动. 2015, 0(11): 69-71. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.014

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  针对通航飞机的发动机特点和飞行特征，设计发动机滑油监控系统的监控流程和处理程序，结合滑油监控过程中的典型现象进行原因和故障分析，提出适用于通航小型发动机的运行和维修建议。该系统的研究对提高通航企业的安全水平、降低通航企业的维修成本具有较广的应用前景和较高的应用价值。
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  热泵干衣机用线性压缩机的设计优化与性能分析

  邹煜良, 田长青

  液压与气动. 2015, 0(11): 72-76. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.015

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  针对热泵干衣机的应用特点，介绍了热泵干衣机用线性压缩机的设计过程与优化方法，并进行了系统性能分析。设计的线性压缩机样机作为热泵干衣机可以实现70%以上的压缩效率, 压缩效率受工况条件影响较小，随冷凝温度的降低略有下降，而随蒸发温度的降低略有增加。但热泵循环制热能效COP受工况条件影响较大，冷凝温度越低或者蒸发温度越低，制热COP越高。在冷凝温度63 ℃,过冷度0 ℃，蒸发温度7 ℃，过热度3 ℃的工况下，制热COP可以达3.0以上。
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  反应堆整体螺栓拉伸机用调水平装置研究与设计

  王爱丽, 吴玉, 李志

  液压与气动. 2015, 0(11): 77-81. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.016

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  核电站机械设备具有大型化、重型化特点，在吊装及运输过程中难以保证水平度。针对该问题研究与设计了用于大型、重型设备吊装的调水平装置。该装置在反应堆整体螺栓拉伸机吊装与运输中得到了应用并有良好的工程应用反馈。
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  运载火箭电液复合伺服控制系统性能分析

  张仲良, 傅俊勇, 朱康武, 张鑫彬

  液压与气动. 2015, 0(11): 82-86. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.017

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  通过分析运载火箭应用背景提出了电液复合伺服控制系统方案，分别介绍了其工作原理，建立了相应仿真模型。在动态性能和节能效率方面与传统电液伺服系统和电静液伺服系统进行了对比，仿真结果显示电液复合伺服控制系统虽然动态性能不及传统电液伺服系统，但相对于电静液伺服系统却有较大改善，完全能够满足运载火箭的动态指标要求，节能效率相对于传统电液伺服系统有了显著提升。
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  基于负流量反馈变量泵的移动液压发电系统设计与试验

  沈国泉, 王建嵘

  液压与气动. 2015, 0(11): 87-89. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.018

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  在采用负流量反馈控制方式控制的工程机械上，利用液压取液方式驱动一台液压发电机可以有效解决工程机械野外作业时急需的交流电源问题。通过试验，证明可以利用工程机械自带的液压泵源驱动液压发电机，同时不影响工程机械原有机构运行。采用液压限制最高压力的方式可以有效克服感性负载启动瞬间的超大电流的问题。
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  旋转直接驱动电液压力伺服阀的设计研究

  钱占松

  液压与气动. 2015, 0(11): 90-94. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.019

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  旋转直接驱动电液压力伺服阀的显著特点是阀芯由有限转角力矩电机直接驱动，滑阀级输出负载压力。对该阀进行了原理分析、数学建模，并且根据数学模型进行了仿真分析，设计了控制器结构，分析了控制器中各参数对该阀性能的影响，对该阀的静态特性和动态特性进行了试验研究，试验结果与仿真结果基本一致，性能达到了目前国内其他形式压力伺服阀的水平，推动了国内力控制系统的发展。
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  四腔室液压缸的结构设计及其应用

  吴晓明, 骆倩, 李欣, 罗星

  液压与气动. 2015, 0(11): 95-98. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.020

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  传统液压控制系统中，普通液压缸在变负载工况下会产生较大的压力波动。针对该情况设计了四腔室液压缸。通过将活塞杆做成空腔兼做另一缸体的形式，把普通的两腔室液压缸做成具有四个腔室的液压缸。在数字流体动力系统的控制下，系统提供的压力数越多输出力的个数将会越多，以适应工作中的变负载情况。该液压缸节省了使用空间及成本，提高了工作效率，改善了工作效果。
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  基于控制油液动量变化量缓冲阀阀芯结构设计及仿真

  陈军奥, 彭利坤, 杨佳迪, 许文奇

  液压与气动. 2015, 0(11): 99-103. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.021

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  为减少气动活塞式蓄能器泵液压油源电磁溢流阀卸荷时的压力冲击，分析了卸压管路卸荷规律，推导了在控制动量变化量的情况下卸压管路压力、缓冲阀开口面积与时间的动态函数关系，设计了用于减少电磁溢流阀卸荷冲击的缓冲阀阀芯结构，并运用AMESim软件进行了系统建模与仿真，对比验证了该阀芯结构可以有效的降低系统卸荷时的压力冲击。
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  推土机变速调压阀的控制特性

  范绪杰, 金轲, 聂娅青, 秦贞沛

  液压与气动. 2015, 0(11): 104-106. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.022

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  液力式推土机其变速调压阀压力控制特性决定了操作舒适性，某机型推土机存在操作时冲击大的问题，通过SimulationX对该推土机变速调压阀进行仿真分析，获得了调压阀的动态响应特性并改善了推土机的控制性能。
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  液压加载系统在汽车座椅性能检测中的应用

  钟晓勤, 朱晓刚, 蔡汉跃

  液压与气动. 2015, 0(11): 107-110. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.023

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  基于液压传动与控制的基本原理，针对汽车座椅安全带固定点强度检测要求，设计了满足座椅试验标准要求的液压加载系统。详细阐述和分析了液压加载系统的组成结构和工作原理，该加载系统已成功应用于企业生产实际。
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  带钢剪切生产线上卷小车液压系统改造

  李鹏来

  液压与气动. 2015, 0(11): 111-113. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.024

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  分析了40万吨带钢剪切生产线上卷小车液压系统在工作中存在的问题，实施了相应的改造措施，解决了该液压系统存在的问题。对类似工况的液压系统的设计与改造具有一定的参考价值。
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  基于SimulationX的推土机转向制动阀仿真研究

  李庆瀛, 金轲, 宋金宝, 桑月仙, 贾超

  液压与气动. 2015, 0(11): 114-117. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.025

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  推土机转向制动阀是实现推土机转向制动操纵的关键部件，对整机性能有重要影响。本研究首先对转向制动阀的工作原理进行了分析，建立详细的数学模型；然后基于SimulationX软件仿真平台，建立其系统仿真模型，通过对比分析仿真结果与实测参数，验证了仿真模型的准确性。最后研究了各参数变化对系统性能的影响，着重分析了与离合器压力曲线及操纵力相关的性能参数，为今后产品开发设计及性能优化提供了数据参考及理论依据。
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  伺服阀滑阀副叠合量气动测量方法研究

  张鑫彬, 王斌, 张双田

  液压与气动. 2015, 0(11): 118-122. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.026

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  滑阀副叠合量是衡量伺服阀品质的重要指标，叠合量过大则伺服阀出现死区，叠合量过小则容易引起伺服阀零位不稳定。滑阀副叠合量为微米级别，精确检测是伺服阀生产制造的难点也是关键环节，由于滑阀副的结构导致不容易用传统方法测量，通过有限元分析及理论推导介绍了滑阀副气动测量的原理和实现方法，并依此成功制作了气动配磨台，实现了滑阀副叠合量精确测量。
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  基于PLC控制的高压管接头组合体振动(疲劳)/压力脉冲试验设备

  沈超, 高泽普, 华军, 张海鑫

  液压与气动. 2015, 0(11): 123-126. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.027

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  针对大口径、高压管接头组合体振动（疲劳）/脉冲压力试验要求，以振动试验台作为振动源，研制PLC控制的脉冲加压设备。脉冲加压设备的快速响应能力是实现试验过程的关键。为此，采用PLC控制高压快速电磁阀启闭实现加、卸压的快速响应。试验发现随着管径增加，脉冲频率发生滞后，这是由于所需补充水量增加所致，该变化遵循薄膜理论和广义胡克定律。依据相关理论建立数学模型，计算所需的升压时间增量，在压力稳定时间段内减去该增量，从而保证了脉冲频率符合规范要求。
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  自动供输弹系统机电液一体化建模与仿真研究

  冯广斌, 陆继山, 孙华刚, 张云峰

  液压与气动. 2015, 0(11): 127-130. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.028

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  根据多体动力学仿真软件RecurDyn和工程设计软件MATLAB的特点，在RecurDyn软件中建立自动供输弹系统的虚拟样机模型，利用MATLAB软件中的Simulink工具箱建立参数化和模块化的自动供输弹液压系统和控制系统仿真模型，通过两种软件之间的接口技术，实现供输弹系统中机械、液压、控制子系统的一体化建模，并对模型进行了仿真，将仿真结果与试验结果进行对比，验证了供输弹一体化虚拟样机模型的正确性与合理性，为供输弹系统的优化设计和勤务保障提供了一定参考。
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  高速并行处理模式下同步时序研究

  查环

  液压与气动. 2015, 0(11): 131-134. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2015.11.029

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  总结了高速时钟电路时序分析及计算方法，并且对SDRAM在源同步工作方式下的总线时序计算做出了全面的介绍。通过对实际电路设计的分析得出了具有参考价值的结论，并对高速电路的PCB布局给出了分析。