2016年, 第0卷, 第5期　刊出日期：2016-05-15

  

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专题文章
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  水液压技术在煤矿支护装备中的应用及其研究进展

  王传礼,何涛,喻曹丰,魏本柱,马丁

  液压与气动. 2016, 0(5): 1-7. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.001

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  水液压技术相对于油压具有安全环保、节约资源、使用方便等诸多优点,是当前国际上流体传动与控制领域研究的热点方向之一,但水液压元件存在的气蚀、磨损、腐蚀及泄漏等共性问题,严重制约了水液压技术的进一步发展。乳化液水液压技术采用高水基的乳化液为工作介质,同时兼顾矿物油介质和纯水介质的优点,在煤矿井下得到应用广泛。介绍了乳化液水液压技术在煤矿支护装备中的应用,分析了其存在的污染、润滑和磨损等问题,并重点阐述了煤矿支护装备中核心部件煤矿水压三用阀阀芯微造型的相关研究进展,最后对煤矿水液压技术的发展趋势进行了总结和展望。
精品文章
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  液压微位移放大器响应频率的研究

  李昕,王林翔,陈惟峰

  液压与气动. 2016, 0(5): 8-12. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.002

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  研究了一种基于液压原理的微位移放大器,微小位移可通过液压放大可转化为具有实际应用价值的输出位移。对微位移放大器的动态特性进行了建模分析,将放大机构与压电叠堆执行器相耦合,得到了该微位移放大器系统的传递函数。讨论了两个弹簧刚度k₁和k₂对响应频率和放大倍数的影响,为实际设计研究提供理论支持。
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  基于AMESim和ADAMS铰接车全液压转向系统分析

  解继红,杜勇

  液压与气动. 2016, 0(5): 13-20. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.003

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  铰接式车辆因其机动性好、适应性强且生产效率高而被广泛采用,而其不足之处在于转向时横向稳定性较差,翻车事故时有发生,为解决此问题,应用虚拟样机技术对此类车辆的转向过程进行分析。基于液压系统与多体动力学系统的联合仿真,在ADAMS中建立六轮电驱动铰接车的多体动力学模型,在AMESim中搭建其全液压转向系统模型,以实现铰接车的转向过程。 通过PID控制转向油缸的油量使其铰接角维持一个定值,对铰接车的行驶转向进行分析,并考虑车速对铰接车稳态转向的影响。获得铰接车行驶转向下各个轮胎的运动轨迹,各个轮胎所受侧向力、纵向力及垂直力随时间的变化曲线和转向油缸中活塞杆的受力。结果表明:随着行驶速度的增大,铰接车的外侧各个轮胎的受力均明显的增大;且铰接车的转向半径也随着增大;全液压转向系统具有明显的不足转向特性。
理论研究
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  滑阀式压缩空气发动机实验研究

  孙瑞光,郭文亮,杨文通,田富强

  液压与气动. 2016, 0(5): 21-25. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.004

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  为优化气动发动机设计,提高气动发动机的工作性能,在一台由四冲程汽油机改装的二冲程气动发动机上进行了详细的台架试验。提出一个评价气动发动机性能的新指标——气动发动机平均有效压力和缸内平均压力的比值。采用钢、铝和尼龙三种材料制作相同尺寸的配气滑块进行试验,结果表明配气滑块的质量,对气动发动机动力性有影响。对进气持续角为128 °、143 °和156 °的尼龙材料配气滑块进行试验,试验结果表明增大进气持续角可以提高压缩空气的膨胀效率。在三种不同压缩比的状况下进行了气动发动机试验。试验证明在传统内燃机的基础上改装气动发动机时,增大发动机压缩比,会降低压缩空气的膨胀效率。
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  基于AMESim的汽车液压减振器失效仿真

  戎红俊,彭宇明,李国华,杨明亮,吴昱东,吴念

  液压与气动. 2016, 0(5): 26-31. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.005

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  针对油液泄漏导致的减振器失效问题,以某国产液压减振器为研究对象,通过分析其结构以及工作原理,建立减振器阻尼力的数学表达式以及AMESim一维仿真模型,仿真得到其不同速度下的示功图以及阻尼特性曲线,并与试验结果进行对比,仿真结果与试验结果能够较好的吻合,表明用AMESim所建立的一维仿真模型真实可靠。基于该仿真模型仿真活塞缝隙、底阀、活塞杆与密封圈缝隙的油液泄漏而导致的减振器失效问题,对比不同状态下的阻尼特性曲线,发现仿真模型可以较好的进行减振器失效的仿真分析,表明仿真模型能够指导实际工程设计以及相关的性能预测。
工程技术
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  矿用重型铲运机液压制动系统的改进设计与仿真分析

  樊瑞龙

  液压与气动. 2016, 0(5): 32-36. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.006

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  针对原矿用重型铲运机液压制动系统制动响应慢、制动器易磨损等问题,以55 t矿用重型铲运机为例,对原液压制动系统进行改进设计,并利用AMESim仿真平台对改进后的液压制动系统进行仿真,通过对改进后的液压制动系统实测数据和仿真结果基本一致,满足设计和使用要求。实践证明改进设计后液压制动系统的性能良好,解决了原系统存在问题。
理论研究
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  基于CFD的双涡轮液力变矩器的改进研究

  石祥钟,孟燕,赵文鲁,刘安然

  液压与气动. 2016, 0(5): 37-41. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.007

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  针对YJSW315双涡轮液力变矩器一级、二级涡轮进口流态较差等问题,利用CFD技术对其内部流场及其性能进行了数值计算分析,通过对泵轮叶片出口和一级涡轮数量和厚度的调整,得到了一种优化方案,提高了变矩器性能。改型后的变矩器的起动工况转矩比提高了0.357,两个涡轮都工作时的效率提高2%~4%。提出的研究方法和结论对液力变矩器的改进或研发具有一定的指导意义。
工程技术
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  液压缸综合试验台的控制系统设计

  韩以伦,姬光青,邱鹏程,梁彦高,陈佩

  液压与气动. 2016, 0(5): 42-46. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.008

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  针对传统的液压缸试验台自动化程度低,系统精度不够,使用不方便等缺点,设计了一套适用于液压缸质量检测试验的综合试验台控制系统。该系统采用西门子PLC为控制核心,触摸屏为辅助设备;采用比例溢流阀及多传感器融合技术,运用压力闭环控制系统实现试验压力闭环控制保证了试验压力,应用比例调压系统实现自动、无级调压,无需人工调压。分析与设计了液压系统整体方案,分析了试验流程,对控制系统的PLC选型、I/O口分配、硬件接线、软件编程以及人机界面做了详细分析和设计。该系统检测精度高,自动化程度高,系统运行稳定,操作方便,满足生产要求。
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  新型钻机绞车带式刹车系统设计

  郭军光,覃建,李伦,李秀珍,颜岁娜

  液压与气动. 2016, 0(5): 47-50. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.009

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  目前,轻型钻机和修井机多采用带式刹车作为主刹车,司钻需站在露天的钻台上操作刹把, 工作强度大, 工作环境恶劣,其钻机的安全具有一定的局限性。为此,重新设计了钻机绞车带式刹车系统,采用气电控制模式对双气缸刹车机构进行控制,实现钻机的起下钻;气电控制模块安装于司钻房,实现远程刹车控制和刹车压力显示;与数显防碰、井架防碰、过圈防碰等安全信号进行连锁安全控制,提高钻机的安全性。该系统设计合理、安全可靠,完全满足钻机起下钻和紧急刹车,在轻型钻机和修井机上,具有很好的应用前景。
理论研究
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  液压系统CAD/CAE应用技术的教学研究

  郭津津,王收军,杨秀萍,陈建恩,刘小伟

  液压与气动. 2016, 0(5): 51-54. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.010

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  随着计算机硬件及软件工具的发展及应用,计算机已成为液压元件及系统设计的必备工具。综述了液压传动与控制中的计算机应用技术,如计算机辅助设计(CAD)技术、液压元件的结构及内流场的CAE分析技术及液压系统的计算机辅助分析技术等。同时,详述了大学本科液压传动人才培养中,计算机应用在教学内容中的组织与实施,以提高学生的设计能力及计算机应用能力,适应经济建设和社会发展的需要。
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  装载机改装除雪车液压系统仿真研究

  司癸卯,李圆圆,汪程浩,雷元

  液压与气动. 2016, 0(5): 55-59. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.011

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  设计了一种由装载机底盘改装而成的除雪车的液压系统,阐述了其工作原理,根据除雪车的工作负载,对系统相关液压元件进行了计算选型,最后利用AMESim软件对除雪车液压系统进行了建模和仿真。仿真结果表明:除雪车液压系统能满足各项性能要求,除雪车能正常、稳定的工作。
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  耦合作用下涡旋动盘形变与应力的仿真分析

  刘国平,张国琳,李宇锋,李斌

  液压与气动. 2016, 0(5): 60-64. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.012

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  运用有限元分析软件ANSYS,分析了在特定气体载荷与温度载荷耦合作用下涡旋齿的形变与应力的变化,并在气体、温度载荷变化的情况下,研究其形变的变化规律。被压缩的气体对涡旋齿产生气体力载荷,由气体被压缩、动静盘间的摩擦产生的温度载荷,会引起动盘的热变形与热应力。分析结果表明,温度载荷是影响涡旋齿变形的主要因素。由于涡旋齿头部位受到气体力最大、温度最高,耦合作用下涡旋齿最大变形发生在涡旋齿头顶部;由于主轴对轴承孔内壁的约束作用,最大应力发生在主轴承孔内壁与底盘接触的部位。
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  无人机液压弹射器弹射过程的仿真分析与试验研究

  刘兰荣,马笑尘

  液压与气动. 2016, 0(5): 65-68. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.013

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  以液压蓄能器为动力源、液压马达为执行元件的无人机液压弹射器的弹射过程为研究对象,运用功率键合图法建立了弹射过程的数学模型,利用仿真分析结合实验对该过程进行了详细的研究,得到了弹射过程中关键工作参数对弹射性能的影响,为弹射系统的研发与改进提供了重要依据。
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  双井液压抽油机动力单元机械特性建模与分析

  李浩然,何刚,武战利,姚志敏

  液压与气动. 2016, 0(5): 69-73. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.014

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  液压抽油机以其较好的节能特性受到国内外采油工程技术人员的高度关注。随着液控技术的不断发展,各种形式的液压抽油机不断被推陈出新。针对近年来开发的基于二次调节技术并兼有重力势能回收特性的双井液压抽油机的动力单元机械特性展开建模和分析。采用梯形速度目标曲线分析文献中液压抽油机动力单元的机械特性,分析表明电机输出转矩突变点与活塞杆运行速度拐点同步,当其运行速度到达最大时,电机瞬时输出转矩到达峰值。模型为该型液压抽油机电机选型以及其他功率回收型液压抽油机机械特性分析提供参考。
工程技术
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  闭式油箱在某俯仰液压系统中的设计应用

  屈武斌,韩崇伟,冯保忠,杨卫超,杨军

  液压与气动. 2016, 0(5): 74-77. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.015

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  针对某俯仰液压系统为闭式系统的特点,以减小外部空气对油液的污染为目的,设计出一种采用外置蓄能器调节油箱内部压力的闭式油箱,同时对该闭式油箱的组成和工作原理进行了描述,对相关参数进行计算并进行了多次试验验证,试验结果表明该闭式油箱功能设置合理、参数计算准确,能够满足俯仰液压系统的使用要求,是一次成功的尝试。
理论研究
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  AT换挡回路比例阀电磁铁结构优化设计

  吴萌,周友国,陶刚

  液压与气动. 2016, 0(5): 78-82. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.016

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  比例电磁阀是自动变速器换挡回路的重要组成部件,它的特性影响到整个换挡回路的特性。采用Ansys Maxwell软件对比例电磁铁的磁场强度和电磁力特性进行仿真计算,并利用磁路分割法将比例电磁铁整体的磁路简化提高计算速度,以提高电磁力-电流特性曲线比例线性阶段的线性度为目标对该比例电磁铁进行结构优化。通过仿真验证对比,优化后比例电磁铁电磁力-电流特性曲线比例线性段线性度的方差较优化前有明显降低。
工程技术
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  直接驱动舵机用直线力电机的驱动力设计分析

  徐礼林

  液压与气动. 2016, 0(5): 83-86. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.017

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  文章阐述了直接驱动舵机用直线力电机的工作原理,指出其驱动力可按驱动方向划分类型;从满足阀芯液动力、碎片剪切力的驱动需求角度给出了直线力电机驱动力设计原则,重点分析了对驱动力设计影响较大的碎片剪切力与流体流量、阀口大小之间的关系;利用ANSOFT软件建立了直线力电机的驱动力仿真模型,得到了驱动力与线圈匝数、电流大小、对中弹簧系数等参数之间的关系。
理论研究
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  基于PSO优化的RBF网络液压泵故障诊断研究

  沈美杰,赵龙章,周兵,周崇明

  液压与气动. 2016, 0(5): 87-92. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.018

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  提出了以小包分解和粒子群优化的径向基神经网络(RBFNN)为基础的液压泵故障诊断方法。通过小波包分解对振动信号做降噪处理并提取相应的故障信号的特征能量值,将此特征能量值作为神经网络的输入,再采用粒子群算法对神经网络的数据中心和宽度、输出权值和阈值进行优化,并将其分别与基于传统神经网络和基于遗传算法优化的故障诊断方法进行对比分析。对比结果表明,该方法具有很好的诊断效果。
工程技术
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  一种电控液压后桥转向系统的设计与应用

  薛敏,范卫兵,汪振晓,郑贤文,卢运,高岗

  液压与气动. 2016, 0(5): 93-97. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.019

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  介绍了一种新型后桥电控液压主动转向系统的组成及其工作特点。创新设计的集成式液压缸配合液压油路,提高了后桥转向的可靠性。经整车搭载验证,该系统符合设计要求,达到使用目的。
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  一种液压拦阻装置的设计与研究

  王文云

  液压与气动. 2016, 0(5): 98-101. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.020

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  自主研发设计了一套液压拦阻装置,用于某陆上通过测试装置中引信靶板的拦阻。详细介绍了该拦阻装置的工作原理,研究了拦阻过程中引信靶板的运动规律,并依据设计指标给出了关键参数计算思路。通过试验测试了该装置的性能,结果验证了理论设计的正确性,为同类液压缓冲装置的设计提供了参考。目前,该拦阻装置已成功投入使用,工作可靠,性能稳定。
理论研究
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  基于AMESim的装载机转向快慢特性分析

  杨昆,初长祥,周永飞,张瑞兴,吴军

  液压与气动. 2016, 0(5): 102-106. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.021

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  以装载机全液压转向系统为研究对象,针对装载机转向过程中的工作原理,利用AMESim仿真软件搭建全液压转向系统的仿真模型,然后通过整机试验验证仿真结果的准确性,最后仿真分析主要参数对装载机转向快慢的影响,从而为得到符合要求的转向时间提供方法和依据。通过该项研究为装载机全液压转向系统的优化设计提供一定的参考作用。
综合应用
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  气动元件流量特性测试方法实验验证

  郭丽丽,路波

  液压与气动. 2016, 0(5): 107-112. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.022

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  针对新国际标准ISO 6358-1中测量气动元件流量特性的两种方法——放气试验和充气试验方法,选取电磁阀和流量控制阀,通过实验分析了不同测试压力和取点间隔对C、b值测试结果的影响;并在相同测试条件下,对两种试验方法所测C、b值的一致性进行验证。测试数据表明:两种试验方法测得的C值受取点间隔和测试压力影响较小;b值受测试压力和取点间隔影响大。相同测试条件下,两种试验方法测出的C值相近,而b值相差太大。建议国际标准在后续修订时能明确测试压力和取点间隔条件,并考虑进一步研究两种测试方法并存于同一标准中的适用性和科学性。
工程技术
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  海水压力模拟试验台的设计

  孙伟志,谭华

  液压与气动. 2016, 0(5): 113-115. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.023

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  考虑到液压浮力调节系统的重要性,设计了一台模拟海洋压力环境,用来测试液压浮力调节系统的试验台。试验台利用液压系统实现海洋压力环境的模拟,使得液压浮力调节系统的性能在真实压力环境下得到测试,提高了设备运行的可靠性。通过试验台实际的工作状况和应用,并对采集到的压力数据进行记录和分析,得到试验台能够模拟海水压力变化情况,完成对液压浮力调节系统的测试。该设备原理简单、运行稳定、现场使用效果良好。
理论研究
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  基于平衡阀先导阻尼网络的封闭容腔特性研究

  胡小冬,刘邦才,焦国旺

  液压与气动. 2016, 0(5): 116-118. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.05.024

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  为正确匹配起重机卷扬下落时平衡阀的开启时间和提升平衡阀的开启平稳性,防止卷扬下落抖动,本研究对起重机用平衡阀先导阻尼网络的滤波特性进行了分析,并研究了平衡阀先导端盖中阻尼网络的设计结构。通过多工况实验,证明了平衡阀先导阻尼网络中封闭容腔对平衡阀响应特性的影响,为平衡阀的设计提供了实验参数和理论依据。