2016年, 第0卷, 第02期　刊出日期：2016-02-15

  

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专题文章
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  物料拾取和搬运中的气动真空技术

  李小宁

  液压与气动. 2016, 0(02): 1-10. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.001

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  介绍了用于物料拾取和搬运的气动真空技术的研究现状及发展趋势。首先叙述了真空发生器在性能提高和节能方面的研究概况，然后介绍了真空吸盘以及旋流、径流和附壁效应等新型真空发生吸取一体装置的研发进展，再介绍了真空安全技术方面的新成果，概括并总结了用于物料拾取和搬运的真空技术发展的若干趋势。
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  基于PumpLinx纯水轴向柱塞泵配流盘卸荷槽结构的仿真分析

  王震， 聂松林， 尹方龙， 张小军， 米杰杰

  液压与气动. 2016, 0(02): 11-16. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.002

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  以纯水轴向柱塞泵为研究对象，在同时考虑配流盘间隙和柱塞间隙的基础上，利用流体仿真分析软件PumpLinx，采用动网格技术并建立空化模型，研究配流盘减振结构对流量特性和压力脉动的影响。通过仿真分析U型槽、三角槽、孔槽结合和无阻尼槽四种不同的减振方案在配流过程中的压力脉动和流量脉动，进而比较得出最佳的高压卸荷槽结构。仿真结果表明，采用U型槽结构的配流盘在预升压过程中优于其他三种结构，且其出口的流量更加平稳，脉动率更小。
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  基于数字流量阀负载口独立控制系统

  李振振, 黄家海, 权龙, 王胜国

  液压与气动. 2016, 0(02): 17-22. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.003

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  负载口独立控制技术解决了传统阀控缸系统操纵性和节能性难以同时达到最优的问题，但负载口独立控制系统在恶劣工况下，控制器的抗干扰能力可能成为制约负载口独立控制技术广泛应用的一个关键问题。提出将PWM控制的新型数字流量阀应用于负载口独立控制系统中，介绍了新型数字流量阀结构及负载口独立控制系统原理，提出了对液压缸两腔流量、压力分别进行复合控制的控制策略。通过SimulationX软件建立系统仿真模型，对液压缸典型工况进行仿真分析。结果表明：通过对系统进行前馈反馈复合控制，当载波频率大于40 Hz时，基于数字流量阀的负载口独立控制系统能够实现对液压缸速度的平稳控制。
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  基于Advisor仿真软件的二次开发及其在液压混合动力车上的应用

  田香玉, 曲金玉, 殷允朝, 朱慎超

  液压与气动. 2016, 0(02): 23-29. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.004

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  建立了液压泵马达和液压蓄能器数学模型，替换了Advisor中的电机模型和电池模型，二次开发了适用于液压混合动力车的Advisor仿真软件。以宇通ZK6126HG公交车为试验车，对二次开发的Advisor软件进行了仿真应用，分别对传统公交车与液压混合动力车进行了仿真；结果表明：液压混合动力车的燃油经济性与排放性比传统车辆明显提高，二次开发的仿真软件能够成功应用于液压混合动力车的设计开发与性能分析，为进一步研究液压混合动力车提供了仿真平台。
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  高速列车横风作用下的非定常气动载荷计算模拟

  谭仕发, 缪炳荣, 杨忠坤, 王名月

  液压与气动. 2016, 0(02): 30-35. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.005

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  为模拟横风环境下高速列车所受气动载荷，选择Karman修正风速谱为目标谱，采用线性滤波法（AR模型）模拟了随列车移动点的脉动风速时程。基于风速风压关系，分析了气动载荷的计算方法，引入气动导纳函数，计算了高速列车横风作用下的非定常气动载荷，最后通过MATLAB编程实现非定常气动力的模拟。通过对列车运行速度70 m/s、平均风速为25 m/s工况下的脉动风速及非定常气动力的计算模拟，结果表明，风速时程能量主要集中在0~3 Hz频域段，与列车系统固有的一些振动频率相近，存在引起列车系统共振、引发倾覆事件的可能。
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  气动发动机配气持续角优化

  陈元泰, 潘孝斌, 谈乐斌

  液压与气动. 2016, 0(02): 36-40. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.006

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  为了确定单级气动发动机的最优配气持续角区间，根据该气动发动机的工作原理建立了基于MATLAB/Simulink的仿真模型。在负载扭矩恒定的前提下，通过改变仿真参数，发现输出功率随着配气持续角的增大呈先增大后减小的趋势，气耗率在70°~100°区间内较低，在70°~100°区间内呈迅速增大趋势，而能量利用率的变化趋势与气耗率相反。通过对仿真结果的分析，考虑动力性能指标和经济性能指标，确定气动发动机最优配气持续角区间为80°~100°，该结论可为多级气动发动机的结构设计和控制策略的制定提供参考依据。
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  正流量挖掘机动臂合流回路的泵阀匹配特性研究

  贾文华, 林晓华, 马兆允

  液压与气动. 2016, 0(02): 41-44. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.007

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  以SY215C8M型液压挖掘机为研究对象，对正流量挖掘机液压系统的动臂合流路的泵阀匹配特性进行了研究。提出了改善泵阀匹配控制特性的优化方案，利用粒子群算法对U型节流阀口的节流特性进行优化，得到了具有较优节流特性的节流阀口结构参数。搭建了实验平台，结果表明：该方案可有效的降低多路换向阀阀口的压力波动和压力损失。
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  仪用空气弹簧隔振台固有频率的研究

  王志新, 陈爱军, 胡佳成, 李东升

  液压与气动. 2016, 0(02): 45-49. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.008

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  超精密测量对环境振动要求非常严格，其仪器设备中多安装隔振装置。针对课题组圆度仪中使用的仪用小型空气弹簧隔振台，采用理论方法研究其固有频率。首先简化隔振台振动模型，根据该隔振台中约束式膜式空气弹簧的特定结构及相关理论，建立单个空气弹簧数学计算模型，获得单个空气弹簧刚度特性与其垂向变形量x的关系式，最终求得隔振系统的固有频率；同时利用压电式加速度传感器设计振动测试试验，对采集到的加速度信号进行预处理、积分运算、频谱分析，获得该系统的固有频率，两者对比，误差不超过10%，达到预期研究目标。为理论上研究该隔振平台的隔振性能及其耦合振动情况提供理论基础，也对其他类似结构的空气弹簧刚度特性的计算有一定参考意义。
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  单柱塞泵液控系统的PWM控制方法优化分析

  肖明, 刘白雁, 邓江洪

  液压与气动. 2016, 0(02): 50-55. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.009

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  在已有通过脉宽调制实现AADDS自动垂直钻具井下纠斜力连续调节的基础上，针对因脉宽调制导致纠斜力波动幅度较大而出现的井斜相对方位稳定性不高的问题，开展了该钻具井下纠斜力连续控制的优化研究。在不改变系统原有结构的基础上，将已有的PWM控制方法调整为多脉宽合成调制控制。即通过对液控系统中二位二通电磁阀在钻杆一个转动周期内进行多次通、断电控制，使得系统纠斜缸内增加的油液由一次排放变为多次排放，有效地降低了纠斜缸内压力的波动范围。
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  基于HFHALCD的液压泵振动信号降噪方法研究

  舒思材, 韩东, 张前图

  液压与气动. 2016, 0(02): 56-61. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.010

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  针对局部特征尺度分解LCD(Local Characteristic Scale Decomposition)降噪方法处理非平稳机械振动信号存在的缺点，提出一种基于高频谐波加入局部特征尺度分解HFHALCD(High Frequency Harmonic AddedLocal Characteristic Scale Decomposition)的方法来自适应实现液压泵非平稳振动信号降噪。该方法首先向原信号中加入高频谐波，然后对混合信号进行LCD分解，再以各内禀尺度分量ISC（Intrinsic Scale Component）与原信号的相关系数为准则选取有用ISC分量，最后以有用ISC分量重构原信号，达到降噪目的。仿真信号分析结果表明，HFHALCD较LCD可以有效抑制模态混叠现象，提高分解精度，HFHALCD降噪方法的效果也明显优于LCD降噪方法，基于HFHALCD的液压泵振动信号降噪结果验证了该方法的有效性。
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  湿式离合器控制信号对充油特性的影响研究

  吴健鹏, 王立勇, 李乐, 周全健

  液压与气动. 2016, 0(02): 62-66. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.011

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  研究控制信号对离合器充油过程的影响规律，对提高离合器接合品质有重要意义。建立湿式离合器液压系统充油过程的数学模型，通过动态仿真和试验结果的对比，验证了模型的正确性和有效性。分析多种PWM控制信号的仿真结果，证实控制信号对充油特性有明显影响，并指出缓冲控制信号占空比缓慢上升的时域选取直接决定缓冲作用时间和作用效果。
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  基于Simulink的液压系统动态特性仿真研究

  陈晨, 王自勤, 田丰果, 陈家兑

  液压与气动. 2016, 0(02): 67-71. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.012

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  液压系统是新型液压式全可变配气系统中关键组成部分，其动态特性直接影响整个全可变配气系统的性能。以新型液压式全可变配气系统某工况下的液压系统为研究对象，建立数学模型，确定各液压元件的仿真参数，并利用MATLAB软件中的Simulink模块建立液压系统的仿真模型。对该液压系统进行动态特性仿真，分析了不同参数下液压系统动态特性的变化规律。结果表明：适当地提高气门柱塞及负载的黏性阻尼系数、降低气门柱塞及负载折算到气门柱塞上的总质量和降低气门弹簧刚度，可改善系统的动态特性。
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  船舶起货机液压系统的可视化仿真研究

  贾小平, 孙贤贤

  液压与气动. 2016, 0(02): 72-75. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.013

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  针对当前船舶液压系统科研和教学过程中传统实物设备的封装性、隐蔽性、抽象性等不足，提出并实现了一套模拟和再现液压系统整体工作场景和液压油流动特性的可视化仿真系统。运用纹理映射方法对管道内液压油的流体特性及形态进行模拟；运用数值方程对液压系统工作机制和液压油动力学规律进行模拟，成功地仿真了船舶起货机液压系统的工作过程，为船舶起货机液压系统的科学研究和教学训练提供了有效手段。
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  偏转板射流阀压力特性数值模拟分析

  刘增光, 杨国来, 岳大灵, 白桂香

  液压与气动. 2016, 0(02): 76-79. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.014

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  运用CFD软件对某型号偏转板射流阀内部不同阀口参数组合下的压力特性进行数值计算和分析，得出偏转板射流阀输出压力特性随不同阀口结构参数组合的变化规律。计算发现： 供油压力为4 MPa 时，λ1≈0.6，1.5≤λ2≤2，1≤λ3≤1.5组合下偏转板射流阀输出压力增益较大，输出压力特性曲线与偏转板位移成线性关系，研究结果可为偏转板射流伺服阀的工程设计和优化提供理论依据与参考。
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  功率分流式液压机械无级恒转速驱动器设计

  张立强, 练敏, 雒焕玉

  液压与气动. 2016, 0(02): 80-84. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.015

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  在功率分流的基础上，采用机械传动和液压传动并联的形式设计一种应用于大功率风力发电的液压机械无级恒转速驱动器，建立其机械结构模型和液压调速系统模型，进行转速特性分析，并推导出了其动态传动比。采取非对称饱和增量式PID控制策略，使得传动比随着系统输入的变化而自动无级的进行调节，从而保证驱动系统恒转速输出，系统输出带动永磁同步发电机进行恒速恒频发电。利用仿真软件Adams和AMESim对其进行联合仿真，结果表明，液压机械无级恒转速驱动器可以实现很好的调节，同时也具有很高的效率，且始终保持在90%以上。同时为液压机械无级恒转速驱动器的工程应用提供了一定的理论参考。
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  大功率AT电液换档控制回路AMESim建模分析

  晋碧瑄, 翟涌, 张涛

  液压与气动. 2016, 0(02): 85-89. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.016

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  为了提高大功率液力机械自动变速器电液换档回路的动态特性，在电液换档回路工作原理和特性分析的基础上，基于AMESim软件建立了电液换档控制回路中比例电磁阀、双边节流阀模型，并与供油系统模型联合建立了电液换档控制回路仿真模型。通过典型工况的模型仿真分析与试验测试结果的对比，验证了模型的有效性。
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  高压洁净气体的制备

  高泽普, 李建国, 张海鑫

  液压与气动. 2016, 0(02): 90-95. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.017

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  高压气体广泛应用于装备的气检、挤推增压、吹扫及控制等用途。高压气体应用的特殊性对气体的洁净度提出了不同的要求。结合实践应用所积累的经验，论述了高压气体中杂质的产生与危害；高压洁净气体的制备流程和方法；介绍了制备流程的主要元件、设备、选用原则和配置、使用过程的注意事项。
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  大型起竖设备四级液压缸的动力学建模

  冯文杉， 谢建， 张力

  液压与气动. 2016, 0(02): 96-102. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.018

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  大型起竖设备四级液压缸因内部结构复杂，且负载很大，摩擦力特性较为复杂，以往对其动力学建模时常常忽略摩擦力。而快速起竖系统要求对速度进行精确规划控制，以减缓换级冲击，且液压缸结构稳定性分析时也需要准确找到危险工况，其中摩擦力是很关键的一个因素。LuGre摩擦模型能较好描述大部分情况下的摩擦稳态、瞬态特性，据此，考虑滑动油膜动态等性方程，基于LuGre模型对四级缸摩擦力建模，而后对风载荷、起竖力等进行分析，进而对起竖过程动力学建模。该研究所建的全新动力学模型可为起竖速度的精确控制和油缸应力应变及模态分析提供参考。
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  AMESim仿真技术在应急顺桨液压系统的应用

  郭嘉博, 肖敏, 徐莉

  液压与气动. 2016, 0(02): 103-107. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.019

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  阐述某型多发螺旋桨飞机应急顺桨液压系统的功能和工作原理。利用AMESim高级建模和仿真平台构建了系统主要液压附件仿真模型，在此基础上构建了系统仿真模型。完成了系统动态压力响应仿真试验以及不同流量状态下系统动态响应仿真试验。仿真结果表明：所建立的飞机急顺桨液压系统仿真模型可行，能反映飞机急顺桨液压系统的真实试验情况，也可以有效地验证整个应急顺桨液压系统的性能。
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  一种交流伺服电机泵的试验研究

  王书武, 刘慧, 刘会祥, 肖守敏

  液压与气动. 2016, 0(02): 108-111. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.020

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  研制出一种交流伺服电机泵，伺服电机与柱塞泵采用同壳同轴设计，实现了电机转子与泵芯同腔浸油，整个伺服电机泵对外无旋转动密封。在不同转速、不同负载压力下，通过对伺服电机泵的噪声、流量和电流测试与试验研究，分析影响噪声的主要因素，为交流伺服电机泵的降噪设计及性能优化提供试验依据。
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  飞机液压缓冲瓶应力分析及优化设计

  谢春稳， 张玮， 周新铭， 史新芳

  液压与气动. 2016, 0(02): 112-115. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.021

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  介绍了一种新型缓冲瓶结构，具有容积可调与耐高压的特点。基于有限元软件ANSYS Workbench对不同容积工作状态进行了仿真分析，优化了设计参数，在满足重量、外形尺寸及调节容积的要求下，降低了产品的应力水平，提高了产品的安全系数，并通过试验验证了其正确性。
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  液压挖掘机动臂能量回收单元分析与研究

  李兴东， 殷晨波， 袁峰峰， 叶仪， 王子朋

  液压与气动. 2016, 0(02): 116-119. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.022

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  针对液压挖掘机动臂电气式能量回收系统的结构，以液压马达发电机作为其能量回收单元，建立了能量回收单元的数学模型，提出了能量回收单元的转速控制方法;考虑到液压马达入口压力的变化，引入了扰动补偿以提高系统的抗干扰能力;在此基础上建立了相应的传递函数模型，并对设计的控制方法进行了仿真研究。研究结果表明：液压马达发电机单元是影响动臂能量回收性能的关键部分;所设计的控制方法具有理想的动态性能和稳态精度;控制系统采用扰动补偿后转速波动可下降50%左右，能量回收单元的抗干扰性能得到较好的改善。
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  超大型升降观众席八油缸同步驱动关键技术研究与实现

  王迎东, 邢伟, 周静涛, 李同进

  液压与气动. 2016, 0(02): 120-123. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.023

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  介绍了汉秀剧场1170座超大型升降观众席大流量液压系统八缸同步驱动的控制方案，该方案主要采用电子虚轴法，并加入下降延时起动补偿进行控制，去除了下降抖动问题。结果表明，设备运行情况平稳，达到预期效果。
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  立井提升机过卷液压缓冲系统研究

  尹文军

  液压与气动. 2016, 0(02): 124-128. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.024

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  完善了立井提升机过卷液压缓冲系统，利用AMESim建立了插装式溢流阀HCD模型及系统仿真模型，验证了插装式溢流阀仿真模型与实际阀性能的一致性，分析了不同插装式溢流阀开启压力下系统的性能，确定了插装式溢流阀开启压力为30 MPa，给出了插装式溢流阀开启压力为30 MPa下提升容器缓冲位移曲线、缓冲油缸上下腔压力变化曲线、上下腔蓄能器的容积压力变化曲线及插装式溢流阀流量曲线，结果表明，通过设置上下腔蓄能器吸收了缓冲的液压冲击，并降低了提升容器的回落距离。当插装式溢流阀开启压力为30 MPa时，缓冲位移为1.26 m，缓冲时间为3.5 s，最大回落距离为0.3 m。
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  高压水射流割缝机液压推进系统仿真分析

  赵浩林， 常宗旭

  液压与气动. 2016, 0(02): 129-132. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.02.025

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  对高压水射流割缝机液压推进系统结构及其液压系统回路进行了简要介绍和分析，在运用AMESim仿真软件的基础上，根据推进液压系统回路搭建了液压系统动态特性仿真模型，对推进的速度、系统流量及压力进行了分析，给出了相应的仿真分析结果，为设备的液压推进系统设计提供参考。