2016年, 第0卷, 第4期　刊出日期：2016-04-15

  

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综述
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  液力变矩器优化设计研究现状与展望

  吴光强, 陈洁

  液压与气动. 2016, 0(4): 1-7. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.001

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  从设计、流场分析和优化三个方面综述了液力变矩器国内外的研究进展和现状并对未来的发展趋势做了初步的探讨,包括扁平化设计、设计平台的开发以及流场特性细节的研究等。结合上述研究成果,指出设计、流场分析和优化之间的相互关系,重点分析了液力变矩器设计分析集成的发展新趋势,并讨论了集成系统实现的关键技术。
工程技术
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  并行驮桥车液压顶升系统可靠性分析

  赵静一, 杨璐, 戎少峰, 郭洋, 李万龙

  液压与气动. 2016, 0(4): 8-13. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.002

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  利用驮桥车进行国内城市桥梁改造是一种新的施工方法,它能够在不使用大型起重机,而且不影响城市道路交通的情况下实现对立交桥梁整体的拆除和重新施工。针对桥梁顶升的施工工况,建立并行驮桥车液压顶升系统可靠性框图和数学模型,通过系统的可靠度曲线进行可靠性预测分析,搭建系统故障树模型对该故障树进行定性与定量分析,找出系统的脆弱环节,为提高系统可靠性提供理论措施,对工程实践具有指导意义。
理论研究
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  对流换热系数测量及计算方法

  王岩, 陈俊杰

  液压与气动. 2016, 0(4): 14-20. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.003

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  液压系统油液温升取决于其生热和换热速率,对流换热系数是液压系统散逸热量精确计算的关键,也是液压系统热分析难点之一。首先介绍了对流换热系数测量和计算方法的发展,然后对目前工程上对流换热系数的测量和计算方法进行概述,分析了这些方法的优缺点、适用范围及发展前景,为液压系统对流换热系数的准确测量与计算提供借鉴。
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  装载机流量匹配转向系统特性分析

  闫旭冬, 权龙, 杨敬

  液压与气动. 2016, 0(4): 21-24. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.004

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  国产小型装载机普遍采用负荷传感转向方式,该系统定量泵输出流量不能根据负载需求进行调节,会产生与流量有关的能量损失。针对此问题,提出用伺服电机独立驱动定量泵的流量匹配转向控制方法。在SimulationX中建立了装载机整机联合仿真模型,对采用负荷传感转向系统的装载机进行了仿真研究;构建了装载机的试验测试系统,对比仿真与试验结果,验证了仿真模型的准确性。进一步将流量匹配转向系统应运于此仿真模型,维持与现有系统相同转向特性的条件下,该系统在各转向工况下降低泵输出能耗约35%。
工程技术
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  剖面浮标柱塞泵可靠性检验平台的研究

  唐照建, 罗建国, 程浩

  液压与气动. 2016, 0(4): 25-28. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.005

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  为了模拟剖面浮标柱塞泵在海底的工作环境,提供稳定压力,在分析其可靠性检验平台设计方案的基础上,设计了一种新型的检验平台。重点分析了该机构的组成、工作原理和结构特点等,对转向缸和滑轮组进行了简要的分析计算。运用有限元分析软件,对安装板进行强度分析,优化了安装板的结构。研究结果表明,该机构安全可靠,能够提供稳定的压力,压力大小可调,适合于不同尺寸柱塞泵的可靠性检验。
理论研究
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  车辆传动装置供油系统建模仿真及实验研究

  陈溪, 关广丰, 吕庆军, 马文琦, 熊庆辉, 王海涛

  液压与气动. 2016, 0(4): 29-33. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.006

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  运用AMESim软件建立了某车辆传动装置供油系统的仿真模型,分析了换挡、转向子系统和润滑子系统的供油特性,并通过实验验证了不同工况下供油系统流量、压力的变化。所获得的仿真模型和有关数据,为后续优化该传动装置供油系统提供了基础。
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  插装型液压锥阀流场与气穴仿真研究

  张迪嘉, 姜继海

  液压与气动. 2016, 0(4): 34-37. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.007

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  以插装型液压锥阀为研究对象,研究了几何结构参数及边界条件对锥阀流场及气穴现象的影响。按照实际使用中的插装型液压锥阀的参数,建立了锥阀的几何仿真模型,利用FLUENT软件多相流模型对插装型液压锥阀内的流场及气相分布情况进行了仿真计算,并与修改阀芯几何结构进行对比。研究表明:增大阀口开度,增大出口压力,并对阀芯结构进行修改后,插装型液压锥阀阀口气穴现象均可有效减弱。
工程技术
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  半主动式补偿绞车的液压试验系统

  张彦廷, 黄鲁蒙, 孙选建, 王志坤, 梁会高, 任克忍

  液压与气动. 2016, 0(4): 38-43. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.008

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  为了检验半主动式补偿绞车的控制性能与节能效果,根据相似理论研制了补偿绞车原理样机及其液压试验系统,主要包括升沉模拟液压系统、负载模拟液压系统、1∶5缩尺的补偿绞车原理样机,分别实现了造波、加载、升沉补偿与自动送钻等试验功能。开发了电控系统,升沉补偿采用大钩位移闭环,自动送钻采用负载压力闭环,电机采用带速度反馈的矢量控制模式。最后通过试验模拟了补偿绞车原理样机的升沉补偿过程、自动送钻过程以及二者的联动过程,测试了补偿绞车的控制性能及液压蓄能节能效果。试验结果表明:补偿绞车的控制效果良好,半主动补偿方式相对于主动补偿方式有明显的节能效果。
理论研究
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  基于模糊理论的双缸液压系统同步控制研究

  刘爱玲, 李盛林, 于海丽

  液压与气动. 2016, 0(4): 44-47. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.009

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  针对双缸液压系统中液压缸的同步运动控制问题,基于模糊控制理论建立了对称双缸液压系统的模糊前馈控制器,从液压缸运动和同步控制角度展开了控制设计研究,并开展实例模拟研究。结果表明在模糊控制作用下液压缸活塞运动的位移具有很好平滑性,两个液压缸之间的运动同步误差控制在15 mm以内,验证基于模糊理论的双缸液压系统同步控制设计的可行性。
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  基于Fluent的偏转板射流伺服阀的前置级仿真

  蒋大伟, 许明理

  液压与气动. 2016, 0(4): 48-53. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.010

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  偏转板射流伺服阀作为伺服阀中比较常见的一种,已经广泛应用于包括军用和民用在内的各类舵机和操作系统上。在分析偏转板射流伺服阀结构及其工作原理的基础上,运用Pro/E三维软件建立了简化的前置级三维立体模型,结合ICEM前处理网格划分软件与Fluent流体仿真软件,共同构建了偏转板射流伺服阀的前置级流场分析模型。通过流场压力云图和速度云图,对偏转板射流伺服阀的前置级射流理论进行了分析;分析了不同喷嘴宽度、偏转板导流槽角度以及劈尖宽度随偏转板位移变化时对两接收孔恢复压力和压差的影响,为伺服阀的结构和参数优化提供了一定的参考依据。
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  球面销总成开模设备的研发

  王传魁, 张俊华, 赵明健, 李越

  液压与气动. 2016, 0(4): 54-59. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.011

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  为实现球面销生产中模具的开模自动化,研发了球面销总成开模设备。设计过程基于NX三维软件,运用了自顶而下设计和模块化设计方法。NX的参数化方法应用设计过程各个阶段:概念设计、产品布局和详细设计。针对三开模开模、拔环的难点,设计了专用的开模、拔环机构。控制系统采用可编程控制器(PLC),实现了球面销模具开模自动化。
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  合理选择关键参数提高液压再生制动能量回收率

  朱腾, 路玉峰, 高欢欢, 姚念猛

  液压与气动. 2016, 0(4): 60-66. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.012

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  针对半挂车制动器磨损严重、能量损耗等问题,对半挂车的再生制动系统进行了研究,提出了液压蓄能器式再生制动系统。通过建立仿真模型,并针对制动与驱动工况建立数学模型,分析蓄能器容积与预充压力、泵/马达排量对液压再生制动系统的影响。研究结果表明,增大泵/马达排量,能提升制动能量回收效率;制动能量回收效率随着蓄能器的容积大小而不同;蓄能器预充压力增大,制动距离短,但不利于制动能量的回收与驱动位移的增加。再生制动系统能增加半挂车的行驶位移,提高燃油经济性,为液压混合动力研究提供了参考。
工程技术
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  液压挖掘机回转制动能的间接回收系统

  柯坚, 谭万秋, 吴文海, 邓斌, 姚波

  液压与气动. 2016, 0(4): 67-72. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.013

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  为了回收挖掘机回转机构制动时损失的可回收能量,提出了一种制动能的间接回收系统,回收的能量储存在蓄能器中,用于下次的回转启动。详细地介绍了该系统的能量回收与释放过程。通过AMESim软件对该系统进行建模仿真分析表明:提出制动能间接回收系统能够实现回转制动能的回收再利用,在进行参数匹配优化后,该系统与普通挖掘机回转系统相比,其能量回收率达到60.4%,回收能量再利用率高达74.3%,实现了节能的目的。
理论研究
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  柴油机缸盖冷却水腔三维流动数值模拟分析

  王慧, 刘汉涛, 李海桥, 韩祎

  液压与气动. 2016, 0(4): 73-76. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.014

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  柴油机优良的冷却性能对提高其工作性能和气缸盖可靠性起着非常重要的作用。以某V型12缸水冷发动机的冷却水腔为研究对象,采用流体分析软件FLUENT对缸盖及其冷却水腔内的流动与传热进行数值模拟计算,得到冷却水在缸盖复杂水腔内的三维流场分布与进出水孔的流量,并详细分析了其流场、压力场、温度场及换热情况, 为该型柴油机气缸盖冷却水腔的结构优化设计提供一定的参考依据,从而提高内燃机的工作性能和气缸盖的可靠性。模拟计算结果表明:冷却水腔的流动均匀性可以达到该发动机的冷却要求;流经各缸的冷却液流量分配合理;“鼻梁区”冷却效果较好,且“流动死区”能满足冷却需求。通过对气缸盖内冷却液流动的优化,可以有效地提高整机及气缸盖的冷却效率。
综合应用
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  纯气动复合油雾喷射润滑集成箱开发与实现

  杨保生, 赖华瑾, 丁一

  液压与气动. 2016, 0(4): 77-81. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.015

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  针对商用微量润滑装置无法满足战场环境修理工作要求的问题,设计开发了基于纯气体驱动的复合油雾喷射(Combined Mist-jet, CMJ)润滑集成箱。为获得稳定的微小流量发生量,采用气动频率发生器、脉冲式微量泵等构建的供油回路和基于固定节流孔的节流特性的供水回路,实现微小润滑介质的稳定发生、喷射用量的快速调节和精确显示,并通过微小流量标定试验提高喷射参数精度。该集成箱开发与实现为CMJ技术在飞机钛合金结构修理中的应用奠定了基础。
理论研究
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  地下管道挖掘机刀盘液压系统的设计与仿真

  陈延伟, 黄思聪, 胡杰, 王影杰, 冉杰娃

  液压与气动. 2016, 0(4): 82-87. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.016

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  地下管道挖掘机是一种以非开挖的方式完成地下管道挖掘及管线铺设的工程设备,其刀盘采用液压马达驱动。刀盘液压系统的优劣是衡量该设备性能的关键,根据设备的特点分别设计了基于阀控调速、变量泵调速和泵变转速调速技术的三种不同的液压系统作为备选方案,并对这三种系统进行了仿真。仿真结果表明泵变转速调速液压系统的负载波动小、工作效率高,相比于其他两种方案大大减少了流量、压力损失和负载波动,更适合作为刀盘的液压驱动系统。
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  疲劳试验中高频正弦运动作动筒所需流量的分析与计算

  王凯, 李扬眉, 姜小玉, 李洪文, 刘崇锐, 尧建平

  液压与气动. 2016, 0(4): 88-91. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.017

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  在强度试验领域,疲劳试验的需求越来越多,由于高频正弦运动所需流量不只是维持正弦运动的普通流量,还有压力变化造成液体压缩而需要的压缩流量。故运用液体可压缩性理论推导出正弦运动作动筒所需要总流量的计算公式。并通过在AMESim中建立相应仿真模型,通过对比理论计算和仿真结果,说明该理论计算公式具有工程应用性。并且得到影响压缩流量占总流量比例的因素以及最大流量的简化计算公式,对液压系统设计提供了有效的理论依据。
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  基于遗传算法的电动静液作动器模型参数辨识

  周国哲, 付永领, 杨荣荣

  液压与气动. 2016, 0(4): 92-96. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.018

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  电动静液作动器具有功率密度高,集成度高以及高效节能等优点。为了获得较为精确的作动器线性数学模型,采用了遗传算法对模型参数进行辨识。在遗传算法中,将一组模型参数值视为一个染色体的基因编码,以实测的系统频率响应数据作为评价染色体优劣的标准,并构造相应的适应度函数。通过使用基于排序的选择概率设定方法,算术交叉算子以及高斯变异算子,并进行迭代运算,实现了种群的遗传进化操作与对最优解的搜索。最终的辨识结果证明了遗传算法辨识作动器模型参数的有效性。
综合应用
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  禽蛋卸托机气动系统的设计

  赵汉雨, 黄伟华, 刘存祥

  液压与气动. 2016, 0(4): 97-100. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.019

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  禽蛋卸托机是洁蛋生产线中的主要设备之一,它代替人工卸托上蛋极大地提高了生产率。主要介绍了禽蛋卸托机的机构组成、气动系统、真空系统,并对真空吸盘和真空发生器进行了计算选择。采用该设备可与现有的洁蛋生产线配套使用。
理论研究
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  液粘传动摩擦副间油膜温度分布特性研究

  余龙, 王凯

  液压与气动. 2016, 0(4): 101-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.020

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  为了研究摩擦副间油膜温度的分布情况,利用Fluent流体仿真软件分别对径向槽和方格槽油膜进行数值模拟仿真,得到了油膜温度云图。通过搭建液粘传动装置实验台,测得径向槽和方格槽摩擦副间油膜的温度分布数据。得出如下结论:随着摩擦片半径的增大,油膜温度也会不断增高;有沟槽区比无沟槽区油膜温度低,说明沟槽可以降低油膜温度。仿真结果与实验结果基本一致,验证了理论分析的可靠性。
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  PLC自动控制液压缸气动排油装置设计

  彭竞阳, 冯俊学

  液压与气动. 2016, 0(4): 105-107. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.021

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  传统液压缸排油方式:液压缸油口倒置排油法,排油时间长,油液排出率低;机械式排油法,占用空间大、成本高等。介绍一种实用装置,采用PLC自动控制的液压缸气动排油装置,具有成本低、占用空间小、排油速度快、残油剩余率低、不会对液压缸形成损伤等优势,在生产中得到应用,实用效果良好。
综合应用
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  扩孔机主压力衰减故障分析与维修

  赵长飞, 李树伟

  液压与气动. 2016, 0(4): 108-111. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.022

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  针对20 MN扩孔机发生的主缸下降速度减慢的故障现象,研究分析液压系统的工作原理,查找故障点,对液控单向阀的制造缺陷进行了改进,从根本上消除了类似故障的再次发生,大幅度提高全线的有效作业率。
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  水泥行业压缩空气系统的能耗现状及优化对策

  刘冲, 石岩, 蔡茂林

  液压与气动. 2016, 0(4): 112-116. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.04.023

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  压缩空气作为四种主要能源介质之一,广泛应用于水泥行业的大部分工艺环节。针对水泥行业中压缩空气系统存在的问题,从理论和实践两方面出发,提出了一套从源头至末端的行业压缩空气系统优化对策,通过实际案例验证,该套技术体系效果优异,其在为企业带来直接经济效益的同时,还大大提升了企业的精细化管理水平。