2016年, 第0卷, 第6期　刊出日期：2016-06-15

  

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精品文章
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  幅角分配对大排量径向柱塞泵性能的影响

  杨国来, 黄昭雪, 李熙彬, 赵君

  液压与气动. 2016, 0(6): 1-7. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.001

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  针对应用多作用定子导轨结构的径向柱塞泵,通过对柱塞副在等加速运动规律定子曲线下的动力学分析,研究了不同幅角分配方案对泵性能的影响。研究结果表明:定子曲线的幅角分配对度加速度、度速度、压力角、缸体受力、接触应力等性能有很大的影响,且幅角分配不对称系数约等于2,等速区幅角值是等加速区幅角值的0.9~1倍时,泵的综合性能相对最佳;吸排油过程中油液速率的许用值和接触应力的最大值分别可以作为等速区和等减速区幅角设计的参考基准之一。
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  叶片式液压减振器流场特性仿真研究

  张佳明, 王文瑞, 詹思源

  液压与气动. 2016, 0(6): 8-12. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.002

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  叶片式液压减振器内部流场特性对减振器的阻尼工作性能优劣至关重要。根据叶片式液压减振器结构特性及工作原理,建立叶片式液压减振器无缝隙流场仿真模型与有缝隙流场仿真模型,并考虑减振器的粘温特性,确定减振器的流场特性,为准确研究减振器阻尼特性奠定基础。模拟得到了叶片式液压减振器模型在不同速度激励、油液温度下,相邻高、低压腔内压差大小及变化规律。结果表明,缝隙与油液温度对流场特性的影响非常明显,在进行叶片式液压减振器内部流场特性分析时,需要重点考虑,才能更为准确地把握叶片式液压减振器内部的流场特性与工作性能。该研究的研究方法可以推广到其他类型液压减振器的内部流场研究中。
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  轧机AGC伺服液压缸结构优化探讨

  朱兵, 傅连东, 黄科夫, 湛从昌, 高雨

  液压与气动. 2016, 0(6): 13-17. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.003

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  针对我国某一钢厂的轧机AGC伺服液压缸出现的故障进行了分析,对出现伺服液压缸缸体底部裂损进行了详细的研究,并且用ANSYS对其进行了有限元分析,突破了常用的增大伺服液压缸底部圆弧半径等思维,提出了一种新的改进方案,即将缸体底部的圆弧变为倒角,适当调整倒角的尺寸,使得工作状态变得更加安全和可靠,分析了各个参数对最大应力的影响状况,并选择了最佳参数,使AGC液压缸处于较好的工作状况结构,优化后的结构应力明显减小,满足工作要求。
理论研究
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  一种高压柱塞泵测试系统的设计与分析

  杨尚贤, 李文卓, 柴永生, 丁兆露, 周京, 姜曼, 解玉平, 徐尚武

  液压与气动. 2016, 0(6): 18-23. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.004

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  为改进和完善高压柱塞泵的结构及工艺水平,研发了一款拥有自主知识产权的高压柱塞泵在线性能测试系统。该系统基于液压CAT(Computer Aided Test)技术,实现对高压柱塞泵不同系列产品的压力-流量特性、压力-输入扭矩特性、容积效率和总效率等多种性能的自动测试并能够准确绘制产品的性能曲线、生成测试报表以及存储测试数据。现场使用表明,该系统操作简便,满足高压柱塞泵研发和生产的要求,为我国发展新型高压柱塞泵提供可靠的测试平台。
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  关键结构参数对高压除鳞喷嘴性能影响的研究

  梁博健, 高殿荣, 毋少峰, 李有怀

  液压与气动. 2016, 0(6): 24-29. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.005

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  高压除鳞喷嘴广泛地应用在热轧除鳞工艺中,喷嘴结构参数的变化会对射流性能产生影响。通过数值模拟和实验测试相结合,研究了锥孔深度变化对外部射流的影响。研究表明:锥孔深度增加,射流水喷射角增加、射流速度沿轴向方向衰减变慢,射流距离增加。在相同射流距离下,锥孔深度的增加可以使打击力的大小增大、有效的射流宽度增大。
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  二位四通水液压换向阀的设计与试验研究

  陈远玲, 魏威, 任瑞文, 卢煜海, 杨青松

  液压与气动. 2016, 0(6): 30-34. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.006

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  提出了一种新型的适用于大流量系统的插装式二位四通水液压电液换向阀,它用一个二位三通先导电磁球阀控制四个插装单元来实现二位四通的换向功能。通过实验研究了该阀的稳态压差-流量特性,内泄漏特性;以及复位弹簧、先导阻尼等因素对阀动态性能的影响。实验结果表明:该阀的静态性能良好;采用无缓冲头的阀芯、先导阻尼孔为3 mm时换向阀的动态性能较优;常闭阀芯带复位弹簧的情况下,阀的响应时间加快,动态性能得到有效改善。
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  变频阀控液压系统泵站参数匹配

  韩霏

  液压与气动. 2016, 0(6): 35-40. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.007

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  针对某型电动工程车辆,在综合考虑其工作机构、转向系统及制动系统需求的基础上,对车辆泵站参数进行了匹配设计。采用变频阀控复合调速方式,设计了整车液压回路。实车测试表明:在满载变幅、满载调平两种典型工况下,泵站转速跟踪准确、响应迅速,能够较好地满足液压系统需求。
工程技术
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  回转接头耐久性试验液压加载方法及系统

  王立杰, 陈飞, 张云龙, 宋飚, 刘彩玲

  液压与气动. 2016, 0(6): 41-45. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.008

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  为了测试回转接头的内泄漏、外泄漏、及回转接头各零件的强度,根据回转接头的加载要求,确定了回转接头的液压加载方法,采用了压降法测量回转接头的微小内泄漏,并推导了内泄漏量计算公式,提高了测量准确度、缩短了试验时间。构建了回转接头液压加载系统,采用高压发生器使回转接头高压通道压力长时间稳定在42 MPa,同时系统可以对回转接头高压通道、低压通道进行循环冷却,避免了回转接头温升过高,驱动电机卡死。系统满足耐久性试验对回转接头加载的要求,为国内回转接头耐久性试验方法及设备研究提供了参考。
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  隔磁环参数对直流电磁铁电磁吸力影响研究

  胡燕平, 张瀚

  液压与气动. 2016, 0(6): 46-49. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.009

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  利用Ansoft电磁场分析软件分析了隔磁角、隔磁环位置对直流电磁铁的电磁力影响。研制了直流电磁铁试验样机,测试了电磁铁吸力,研究表明:试验结果与仿真结果有良好的一致性。
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  蓄能器对挖掘机回转系统能量回收效率的影响

  姚明星, 吴文海, 秦剑, 王国志, 柯坚

  液压与气动. 2016, 0(6): 50-56. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.010

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  为了提高以蓄能器为储能装置的液压挖掘机回转系统的能量回收效率,研究了某工况下蓄能器不同体积及充气压力对能量回收效率的影响。在AMESim软件中建立回转节能系统模型并进行仿真分析,仿真结果表明:在重载工况下,蓄能器充气压力一定时,蓄能器体积越大,能量回收效率越低;蓄能器体积一定时,蓄能器充气压力越高,能量回收效率越高。同时搭建了试验平台对仿真结果进行验证。结果表明:仿真结果和试验结果是一致的,在满足可回收能量的前提下,体积小、充气压力高的蓄能器能有效提高能量回收效率。
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  牙轮钻机蓄能器充液系统的研究

  赵静一, 曹晓擎, 刘仕元, 郭洋, 何东博

  液压与气动. 2016, 0(6): 57-60. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.011

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  蓄能器充液特性对液压系统的压力稳定有重要作用。该研究对牙轮钻机充液系统的充液特性及其关键结构元件——充液阀特性进行研究。在蓄能器充液过程中,对充液阀进行机理分析,建立数学模型,搭建AMESim仿真模型,得出蓄能器在工作状态下的压力、流量随时间变化的变化规律,揭示了充液阀满足充液系统性能要求。
综合应用
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  黏性液压介质供液管路设计与密封测试

  王雪峰

  液压与气动. 2016, 0(6): 61-64. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.012

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  基于提高精密液压支撑结构刚度的需要,采用体积模量较大的甘油作为液压工作介质,而由此导致的黏性液体内部气泡需要作特殊处理。设计了一种适用于排除黏性工作介质的除气罐;搭建了液压支撑的供液管路。观测表明所设计的结构和管路达到了良好的除气效果。为进一步确保其支撑稳定性,还对液压支撑管路进行了密封试验。对试验数据进行最小二乘拟合后,得出了管路压强的三次多项式变化规律,为其批量应用奠定了基础。
工程技术
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  数控机床中气动系统典型故障的诊断与维修

  刘水平

  液压与气动. 2016, 0(6): 65-68. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.013

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  气动系统是数控机床的重要组成部分,其性能直接影响着数控机床的工作状态,降低气动系统的故障率是确保数控机床处于良好工况的有效方法之一。该研究以通快(TRUMPF)机床出现的气动系统报文为例,从气源、气缸、控制阀、管路四个方面详细地分析了数控机床中气动系统典型故障的原因,并给出相应的诊断方法和处理过程。
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  气控滑翔式水下机器人及其控制系统的分析

  孙旭光, 杨从从, 陈俊峰, 王冰, 单世延

  液压与气动. 2016, 0(6): 69-73. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.014

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  针对现有民用水下机器人产品少且价格昂贵的现状,提出并设计一种气控滑翔式水下机器人。该机器人以压缩空气作为动力源,结构简单、造价低廉。本研究对机器人的结构及工作过程进行了介绍,并推导了该机器人姿态调整闭环控制系统的传递函数,使用MABLAT进行了仿真分析,得到的结论验证了此闭环系统的可行性,并对此系统设计提供理论基础。
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  电液伺服阀输出流量非线性问题的研究

  张国庆

  液压与气动. 2016, 0(6): 74-77. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.015

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  利用CFX流场仿真软件对非线性电液伺服阀进行流场仿真和可视化分析,并将仿真结果与理论计算结果进行对比分析。研究发现本产品在滑阀开度小于最大开度的18.8%时,输出流量呈线性变化;滑阀开度大于最大开度的18.8%时,由于节流作用,输出流量表现出非线性,逐渐趋于饱和。本研究对同类产品的设计及结构优化有一定的参考价值。
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  电厂用低功耗阀门定位器的研制

  鲍鹤, 虎恩典, 周朋, 赵文贤

  液压与气动. 2016, 0(6): 78-83. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.016

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  针对阀门定位器运用必须满足本质安全防爆特性下的要求,设计了基于ARM的二线制低功耗阀门定位器。定位器采用STM32L152为核心控制器,执行部分采用I/P转换单元及三位三通阀控制阀芯动作,位移传感器测量阀位行程值^[1],算法上采用PID自整定程序完成控制参数的确定,并加用HART协议实现与手操器的通讯,最后以阀门为控制对象,通过构建对应控制系统Simulink模型对自整定PID的参数进行控制效果检测,仿真效果和现场结果均表明该智能阀门定位器调节时间短,系统的参数自适应能力和鲁棒性良好,提高了自动化控制程度,满足工业控制要求。
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  矩形薄板振动式液压脉动衰减器模态分析

  贾佳文, 朱建公, 蔡碧原

  液压与气动. 2016, 0(6): 84-87. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.017

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  针对液压系统压力脉动提出一种矩形薄板振动式压力脉动衰减器结构,利用矩形薄板的各阶模态来达到宽频带压力脉动衰减效果。当液压油的脉动频率接近共振矩形板的某一阶固有频率时,就会激发相应模态振型将该频率成分的脉动能量以最大限度的衰减掉。运用ANSYS Workbench对共振板进行湿模态分析,得到前12阶固有频率与振型。分析结果表明:矩形薄板振动式压力脉动衰减器结构紧凑,各模态频率分布均匀且密集,具有扩宽液压压力脉动频率带效果,适应不同工况工作。
综合应用
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  自装卸运输车吊装机构同步液压系统设计计算

  司癸卯, 吕奎, 李峙峰, 张铁匠

  液压与气动. 2016, 0(6): 88-91. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.018

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  为确保自装卸运输车吊装机构作业时的稳定性和安全性,以其吊装机构为研究对象,提出一种同步液压系统设计方法。采用电液比例技术方案,对吊装机构同步液压系统进行设计计算,并完成相关液压元件的选型,为以后液压系统仿真和实际应用提供了参考依据。
工程技术
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  A2F-10泵试验对工程机械液压油寿命评价

  郑东东, 闫龙龙, 王月行

  液压与气动. 2016, 0(6): 92-96. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.019

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  面对液压技术发展和复杂的工况,为了选择和开发工程机械适用的液压油,需要可靠、有效的评价手段。根据日本工程机械协会标准方法(JCMAS P045)要求,设计建立了A2F柱塞泵台架,利用试验过程中液压油的黏度、酸值、泡沫特性、油泥和金属含量变化,对工程机械上应用的各种液压油进行综合性能评价。研究表明选择II类及以上基础油和无锌添加剂技术的液压油具有更长的使用寿命。
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  混合型液压挖掘机能量回收/释放系统设计与研究

  马文龙, 张国俊, 闫秀芳, 王鑫

  液压与气动. 2016, 0(6): 97-101. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.020

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  全球化能源危机的加剧,对液压挖掘机的节能减排提出了更高要求。传统液压挖掘机能量利用率低,针对该情况,设计了混合型液压挖掘机臂架的势能回收/释放系统,可实现系统稳定运行下的能量回收/释放最大化。建立了能量回收/释放系统模型,并使用实际参数,利用AMESim和MATLAB软件对系统进行仿真。仿真结果表明,该系统可提高能量利用率,优化系统使用性能。
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  基于4-SPS(PS)并联机构的自动调平系统研究

  朱城伟, 王亮, 陈健伟, 张荣兴

  液压与气动. 2016, 0(6): 102-108. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.021

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  为了提高自动调平系统在运用过程中的调平精度和响应速度,基于螺旋理论及反螺旋理论,提出了一种以4-SPS(PS)并联机构作为自动调平系统支撑机构的方案,并对机构的正/反解和Jacobian矩阵进行了探讨。基于并联机构运动特性,建立了机构的理论参考模型,并运用MATLAB/SimMechanics软件建立了机构的实验仿真模型,采用模拟调平信号输入对所建立的自动调平并联支撑机构进行了开环仿真研究,验证了该机构的有效性。
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  基于图像识别技术的减振器示功图能量标定方法

  王天利, 王雪, 陈双, 田雪

  液压与气动. 2016, 0(6): 109-113. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.022

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  为了完善汽车悬架减振器的性能评价方法,并判断减振器畸变及检验其能量吸收效能,首先建立了汽车悬架减振器在复原与压缩行程的数学模型,基于减振器数学模型建立了其示功图的面积数学模型;将计算机图像处理与图像识别技术应用于减振器示功图面积的求解与标定,通过使用LabVIEW平台计算求解减振器吸收能量,定量分析出减振器示功图面积与所吸收能量的关系,为减振器的性能检测提供新的评价方法及量化标准。
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  发动机装配中自动涂油装置设计

  王琪, 刘国强, 段明皞, 苏子宁

  液压与气动. 2016, 0(6): 114-116. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2016.06.023

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  针对目前国内及国外发动机装配线中涂油方式的低效、污染及浪费严重的缺点,开发了全新的全气动控制带有回收功能的自动涂油装置,为发动机生产厂商提供了一种高效节约的零件涂油解决方案。