2017年, 第0卷, 第2期　刊出日期：2017-02-10

  

• 全选
  |

精品文章
• Select
  新型斜盘柱塞式液压变压器的噪声研究

  刘成强, 刘银水, 杨冠中

  液压与气动. 2017, 0(2): 1-4. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.001

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  对新型斜盘柱塞式液压变压器的降噪技术进行了研究。采用三角缓冲槽作为配流盘的降噪结构形式,建立了三角缓冲槽的数学模型并进行了仿真,制造了带三角缓冲槽的配流盘并基于新型斜盘柱塞式液压变压器原理样机进行了实验测试。实验结果验证了三角缓冲槽对液压变压器的降噪效果,为新型斜盘柱塞式液压变压器的降噪研究提供了参考。
• Select
  斜盘泵滑靴副剧烈磨损过程的油膜润滑特性分析

  孙红梅, 刘建勋, 杨梦雪, 刘思远

  液压与气动. 2017, 0(2): 5-6. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.002

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  斜盘泵滑靴副在发生剧烈磨损过程中,滑靴和斜盘将处于边界润滑状态,油膜润滑特性将发生较大的变化。为此,基于弹性流体动力润滑理论,结合滑靴副的实际工况,推导出滑靴副在剧烈磨损过程中的稳态等温线接触混合弹流润滑基本方程,并建立相应的数学模型。对模型进行数值求解,分析得出滑靴和斜盘接触区油膜压力、油膜厚度与泵转速和外载荷的关系。为斜盘泵滑靴磨损故障程度的影响因素分析及液压泵健康状态评估方法的研究奠定理论基础。
理论研究
• Select
  非对称轴向柱塞泵变排量控制特性分析

  张婉茹, 熊晓燕, 黄家海, 罗刚, 成杰

  液压与气动. 2017, 0(2): 11-16. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.003

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  非对称轴向柱塞泵直接闭式控制单出杆液压缸系统具有结构紧凑、能效高和噪声低的优势,其排量控制特性直接影响泵控系统运行特性。基于此,提出基于斜盘摆角位移反馈的排量控制方案,根据电液比例排量调节工作原理,考虑弹性负载刚度及外负载力干扰的影响,建立了非对称轴向柱塞泵的变排量控制系统模型。通过MATLAB/Simulink仿真分析了不同活塞直径、负载刚度、斜盘摆角、负载压力对泵的出口流量动态特性的影响。仿真结果表明,减小液压缸活塞直径、增大负载刚度可以加快响应速度;增大负载压力可以提高响应稳定性。通过实验验证了仿真结果正确性,实验表明非对称泵的变排量工作性能稳定可靠。
• Select
  线性自抗扰气缸位置伺服控制研究

  赵苓, 张斌

  液压与气动. 2017, 0(2): 17-21. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.004

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对气动伺服系统复杂的非线性问题,提出了一种线性自抗扰控制策略对气动伺服系统进行位置控制。利用线性自抗扰控制器不依赖于被控对象精确数学模型的特点,解决被控气动系统内外各种不确定性,设计了线性扩张状态观测器来估计和补偿系统的全部干扰,同时给出了线性状态误差反馈控制器来保证系统的闭环响应性能。证明了线性扩张状态观测器的收敛性和闭环系统的镇定性。应用线性自抗扰控制策略与PID控制策略在气缸伺服系统中进行实验、比较,实验结果表明所设计的线性自抗扰控制器具有良好的控制效果。
• Select
  微尺度下空气静压支撑在滑移区的承载特性实验研究

  龙威, 裴浩, 杨绍华, 宁方伟

  液压与气动. 2017, 0(2): 22-26. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.005

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  为了阐释空气静压导轨气膜间隙处在微小尺度所体现的特性,引入努森数(Kn),计算了不同工况下气膜内压力和不同气膜厚度下Kn数的变化关系。引入支撑区气膜分层假设,与分子动力学相结合,对气膜内不同流态层的刚度进行了实验和分析。通过ANSYS仿真和实验数据相结合得出了结论:气膜内稀薄效应的增强,可以一定程度上提高气浮支撑的静承载能力。气浮支撑的刚度特性和气膜内部分层情况有关:以分子碰撞运动为主的稀薄层主要起容性效应,实现分子间动量的传递和转化,因此该层所体现出来的刚度较差;以惯性力驱动的连续流层内部分子运动比较稳定,特别是在垂直方向不存在显著的动能和压力能之间的转化,因此该层的刚度特性较强。实验证明,气膜厚度在1~10 μm时,气膜的刚度先增大后减小,也间接论证了静压支撑的刚度特性主要由气膜内连续流层决定。
• Select
  直驱式单出杆对称液压促动器电液伺服系统研究

  于安才, 李阳, 王超光, 姜继海, 杨晨

  液压与气动. 2017, 0(2): 27-32. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.006

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  设计一种新型液压促动器,采用直驱式容积控制技术与单出杆对称液压缸相结合,具有控制灵活、出力大、无溢流节流损失、发热量低、效率高、正反向运动特性相同等优点。对系统中各元件进行深入剖析,建立系统非线性模型,进行AMESim/Simulink联合仿真,并与传统的线性传递函数模型仿真结果进行对比分析,探究系统死区非线性的成因,同时搭建实验平台进行研究,验证了仿真结果的正确性。
• Select
  单泵多马达液压变速器组合机构的设计与研究

  闻德生, 甄新帅, 陈帆, 王京, 周聪, 柴伟超

  液压与气动. 2017, 0(2): 33-39. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.007

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对单泵单马达液压变速器手动变量传动比不准确的问题,提出了单泵多马达液压变速器。通过设计单泵多马达液压变速器的传动回路,得出多马达中各个子马达之间工作方式的组合可以使变速器传动比有多级变化。通过设计组合机构来代替换向阀,使单泵多马达液压变速器更加集成化,效率更高。对组合机构在两个位置之间的切换过程和不同位置处的受力进行分析和计算,结果表明:为避免在切换过程中出现泵、马达进出油路闭死,腰形通道两个圆心之间的角度必须大于某一值;组合机构的中盘受颠覆力矩的作用,其厚度需大于某一最小值,才能避免在壳体内卡死。为单泵多马达液压变速器整体结构的设计奠定了理论基础。
工程技术
• Select
  一种复速级冲击涡轮式气启动马达涡轮的流场分析与实验

  孙江宏, 张伟, 于传新, 张奇梁

  液压与气动. 2017, 0(2): 40-44. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.008

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  设计了一种复速级冲击涡轮式气启动马达,满足工程车辆、煤矿车辆频繁启动及防爆等需求。介绍了其涡轮工作原理和具体结构组成,分析了其涡轮驱动的流场情况,研究了其输出特性。在流场分析基础上,对马达输出的扭矩和机械功率进行了实验研究。结果表明:复速级冲击涡轮式气启动马达输出扭矩与转速呈现较好的线性关系,调速幅度宽,符合实际应用要求。
综合应用
• Select
  基于模糊PID的流式细胞仪液流主从控制系统

  王志超, 董明利, 刘超, 张文昌

  液压与气动. 2017, 0(2): 45-50. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.009

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  液流系统两条主液路输出压力的平稳性、准确性是流式细胞仪功能实现的基础。针对传统液路输出压力同步性和准确性低的问题,提出通过模糊自适应PID算法对控制环中参数进行自整定的主从控制结构。根据气动控制元件动态模型与模糊控制器原理,构建主从闭环反馈控制系统,并利用Simulink对系统进行了建模,得到了不同控制信号及控制参数下系统的响应曲线。对响应曲线的分析结果表明,在流式细胞仪液流系统工作压力范围内,模糊PID控制的双液路主从系统的输出压力超调量降低8%,响应调整时间缩短1/2,同步误差小于1%,与传统PID控制的单液路相比,提高了系统压力输出的精度和稳定性。
理论研究
• Select
  非均匀温度场下涡旋压缩机涡旋盘数值仿真研究

  羊玢, 郑庆乾, 汤勇, 谢继鹏

  液压与气动. 2017, 0(2): 51-57. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.010

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  基于热应力场耦合建立了汽车涡旋压缩机涡旋盘有限元模型,涡旋齿载荷边界条件设置为流场离散,在气体压力载荷单独作用、温度场载荷单独作用以及两者耦合作用这三种情况下,对涡旋盘进行受力分析和变形分析, 讨论不同主轴转角的涡旋齿的刚度和强度,最后得到涡旋齿的变形规律和应力分布。分析结果表明:当涡旋盘压缩腔运动到排气孔位置时,涡旋盘处于变形与应力最大的状态,热变形是影响涡旋盘整体变形的主要因素。
• Select
  负载敏感液压系统的超压和气蚀问题研究

  宋飞, 楼京俊, 彭利坤

  液压与气动. 2017, 0(2): 58-62. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.011

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对压力补偿回路带梭阀的负载敏感液压系统中存在超压和气蚀的问题,分别在正负载和负负载作用下,结合负载敏感功能工作状态对负载敏感液压系统的超压和气蚀问题进行了研究,通过理论推导得出了超压和气蚀发生的具体负载条件,据此提出了限定系统负载边界和采用非对称阀控制非对称缸的优化改进措施,并通过模型仿真验证了改进措施对改善超压和气蚀问题的有效性,为带梭阀负载敏感液压系统的设计提供了理论依据。
• Select
  基于负载平衡的混合动力挖掘机功率匹配研究

  耿亚杰, 杨敬, 权龙

  液压与气动. 2017, 0(2): 63-69. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.012

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  液压挖掘机在工作时,工况变化剧烈,但在每个工作循环中输出功率是有规律可循的,通过对单工作循环能量的回收与利用,能够使柴油机工况稳定。采用二次调节技术对负载功率进行平衡,使柴油机稳定工作在燃油高效区。利用SimulationX对原机系统进行建模,包括液压系统、柴油机、多体动力学模型,并与试验数据进行对比,验证仿真模型;将油液混合动力系统应用到原机系统,并对主要参数进行匹配;在前馈与压力双控制方案下,对改进后的模型进行功率匹配研究。仿真试验结果研究发现:在前馈与压力双控制方案下,能够减小柴油机装机功率并使柴油机功率输出平稳,基本稳定在燃油高效区。
• Select
  新型轴向柱塞式静液压变矩器理论分析

  刘景彬, 纪宇龙, 蔺素宏, 安高成, 刘亚倩, 李骏

  液压与气动. 2017, 0(2): 70-74. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.013

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对液力变矩器在实际应用中存在高效范围窄、效率低且与原动机匹配困难等问题,提出一种新型的非刚性扭矩变换器——新型轴向柱塞式静液压变矩器。重点对柱塞式变矩器的组成、工作原理、结构特点、工作特性进行了分析。结果表明,轴向柱塞式静液压变矩器不仅具有传动稳定,可实现在线调节扭矩,容易匹配等优点,还可实现恒功率输出。为新型轴向柱塞式静液压变矩器的进一步研究奠定基础。
• Select
  用于加载系统的机电作动器滑模变结构控制研究

  付永领, 鄢梦

  液压与气动. 2017, 0(2): 75-80. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.014

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  分析了机电作动器(Electronic-mechanical Actuator,EMA)系统的基本结构组成和工作原理,建立了其数学模型。将基于趋近律的滑模变结构控制策略应用于控制EMA的力伺服控制中,设计了双滑模变结构控制器。在AMESim和MATLAB中建立了EMA机械、电机、控制器的模型并进行联合仿真。最后将此控制策略与PID和前馈的复合控制策略进行对比分析。结果表明,基于趋近律的双滑模变结构控制策略用于控制EMA是可行的,并且可以提高系统的频响和加载精度,使力伺服系统有更好的动态性能。
• Select
  民用飞机35 MPa无扩口管路件研究

  张宗华, 隋明丽

  液压与气动. 2017, 0(2): 81-85. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.015

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  管路件主要用于民用飞机的液压系统、环控系统、燃油系统和滑油系统,是影响民用飞机安全和可靠性的重要部件。由于高压管路件可以有效减少系统重量,增加效率,因此,随着民机的发展,民用飞机管路系统对35 MPa高压管路件提出了迫切需求。从标准体系、结构形式、工作原理和使用性能等方面对卡套式和挤压式无扩口管路件进行了详细阐述。针对35 MPa压力级别管路系统给出了民机型号无扩口管路件的选择推荐,提出了民用飞机35 MPa挤压式无扩口管路件的设计加工建议。
工程技术
• Select
  液压泵(马达)可靠性试验台设计与仿真

  高强, 刘小平, 袁晓明, 贾超, 张立杰

  液压与气动. 2017, 0(2): 86-91. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.016

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对可靠性高、寿命长的液压泵(马达)在可靠性试验中功率消耗大的问题,设计了一种基于电功率回收方式的液压泵(马达)可靠性试验台,利用AMESim软件对关键元件及系统进行了建模仿真。通过与样本曲线进行对比,验证了仿真模型的准确性和系统原理的正确性。基于不同工况下试验系统的加载控制方式,研究系统的功率回收特性。仿真结果表明,该试验台功率回收率最大能达到43%,对开发功率回收型液压可靠性试验台具有指导意义。
理论研究
• Select
  气动力敏机械手指测力系统动态响应性能分析

  孙旭光, 王冰, 王荣亮, 杨从从, 陈俊锋

  液压与气动. 2017, 0(2): 92-96. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.017

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  气动力敏机械手指是利用气压测微技术和气膜柔性承载技术,将触觉传感器和普通机械手结合为一体,实现对工件无损伤抓取。测力系统是气动力敏机械手指在线实时检测接触力,研究测力系统的动态性能对检测控制系统的设计具有重要意义。介绍了气动力敏机械手指的结构及工作原理,推导了测力系统的传递函数,给出气膜承载力和刚度的计算方法,并采用MATLAB软件分析了测力系统的动态性能。结论为气动力敏机械手指测力系统的设计提供了理论基础。
• Select
  某斜盘式柱塞泵柱塞颈部结构参数计算及仿真分析

  白国庆, 董乃强, 武昭晖, 牟志然

  液压与气动. 2017, 0(2): 97-100. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.018

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  柱塞颈部断裂是柱塞体主要损坏形式之一,其直径值对柱塞强度和寿命有重要影响。目前柱塞颈部直径主要通过文献中经验公式来确定,通过试验进行检验,若发生故障,则重新修正该尺寸值。以某型号斜盘式液压柱塞泵为例,以不影响滑靴转动角度与保证柱塞强度为目标,对柱塞颈部直径进行计算,得到柱塞颈部最小允许直径与最大允许直径,并通过ANSYS进行仿真分析,得到仿真应力结果,对比后得出,柱塞颈部直径与柱塞体直径的比例值与目前文献中的经验公式并不一致。
工程技术
• Select
  典型民用飞机液压能源系统油箱设计分析

  李涛, 杨化龙, 韩定邦

  液压与气动. 2017, 0(2): 101-106. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.019

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对民用飞机液压能源系统自增压油箱设计的问题,在对典型民用飞机液压系统自增压油箱原理进行说明的基础上,给出了一整套自增压油箱设计方案,分别对液压系统自增压油箱容积计算,油箱增压压力及保压时间验证,维护加油油量设计及系统含气量检查,飞行过程油箱油量监控等方面进行了计算分析。提出的自增压油箱设计方案,能够为民用飞机液压油箱及系统的相关设计提供可靠的理论依据。
• Select
  新型液压抽油机的节能设计与仿真

  李振河, 宋锦春, 陈建文, 李允公, 李松

  液压与气动. 2017, 0(2): 107-112. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.020

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  液压抽油机技术由于显著的节能效果而发展很快,以节能降耗为目的设计了一套液压抽油机系统。在机械结构方面,该系统采用机械配重的方法来完全平衡抽油杆的重量,使得抽油杆下降的势能储存在配重中并在上升抽油时重新利用,从而减小了系统的装机功率而节能;在液压控制方面,该系统利用了电液比例负载敏感技术,使压力和流量实时自动适应负载的需求,达到了高效节能和准确的控制。通过参数理论分析计算,表明该新型液压抽油机装机功率和在工作循环周期内消耗的功率比同类抽油机均低。在AMESim环境下建立了电液比例负载敏感系统的测试模型,并验证了该模型的正确性。在此基础上建立了整机系统的仿真模型,通过仿真和分析证明了该新型液压抽油机的节能效果。
• Select
  单体液压支柱三用阀试验自动调压装置的研制

  张晨晨, 周连佺, 施昊, 薄晓楠, 杨硕, 刘霖

  液压与气动. 2017, 0(2): 113-117. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.02.021

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  为单体液压支柱三用阀试验设计了一套自动调压装置,用两套减速机在计算机控制下分别控制调压刀的进退与正反转,实现了安全阀的自动压力调定。用弹簧补偿了调压螺纹副的位移。用Pro/E对调压装置进行了三维建模,验证了各部件位置及尺寸关系。为三用阀的试验还设计了液压控制系统、电气控制系统和计算机测控系统。样机试验结果表明研制的自动调压装置实现了安全阀公称压力的闭环精确智能调定。