2017年, 第0卷, 第4期　刊出日期：2017-04-15

  

• 全选
  |

精品文章
• Select
  水压比例流量阀的模糊PID控制策略研究

  谈怀江, 刘银水, 韩明兴

  液压与气动. 2017, 0(4): 1-7. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.001

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  研究水介质大流量比例阀开度的控制策略。比例阀采用二级结构,用4个先导级锥阀控制主阀阀芯开度。根据比例阀的结构特点,将比例阀模型简化为4个独立可变节流口控制双出杆对称缸模型,通过增加适当的约束条件后,借鉴零开口四通滑阀控制双出杆对称缸模型,进一步推导出比例阀简化模型的传递函数形式。在传递函数基础上建立基于模糊PID控制算法的控制策略,以比例阀期望开度与测量反馈开度的偏差及偏差变化率作为模糊控制器输入,由模糊控制器在线计算输出PID控制器3个参数增量,从而在线动态调整PID控制器参数,通过MATLAB/Simulink仿真实验,证实模糊PID控制策略优于单纯PID控制。
理论研究
• Select
  基于证据理论和贝叶斯网络的液压驱动系统可靠性分析

  陈东宁, 李怀水, 姚成玉, 李硕, 饶乐庆

  液压与气动. 2017, 0(4): 8-14. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.002

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  为解决因结构复杂、数据缺乏、人的认知水平不足等导致液压系统存在不确定性,以及液压系统存在多性能、多故障状态等多态性问题,提出了液压系统证据理论和贝叶斯网络相结合的可靠性分析方法。证据理论能够很好地处理不确定信息,利用证据理论的似然概率和信任概率描述根节点的失效可能性区间,解决根节点的故障概率存在不确定性及不易精确获取的问题;利用贝叶斯网络描述系统多态性,运用其推理算法给出了叶节点故障概率区间、根节点重要度区间以及根节点的灵敏度区间的计算方法。将该方法运用到工程机械液压驱动系统中,通过分析表明该方法能够有效地描述不确定性及多态性问题。
• Select
  电液伺服系统位置-压力主从控制方法研究

  徐云辉, 韩贺永, 魏聪梅

  液压与气动. 2017, 0(4): 15-20. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.003

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  基于主从控制理论提出一种新的阀控缸电液系统位置和压力主从控制方法。建立阀控缸系统位置传递函数后,将液压缸两腔的压力动态变化信号应用位置-压力转换公式转换为位置信号,再将转换的位置信号叠加到电液伺服系统的主位置闭环内,以实现阀控缸系统位置和压力的主从控制。通过在MATLAB/Simulink中搭建的仿真模型,仿真分析该方法的控制效果,结果表明该控制方法正确可行。通过分析现场样机矫直钢板时液压缸的位置和压力信号,证明电液伺服系统位置-压力主从控制方法可以实现位置、压力不同变量的在线主从控制,提高了系统的响应速度和控制精度,为其他电液伺服系统的设计研究提供理论基础。
精品文章
• Select
  沉船同步提升升沉补偿试验平台设计及联合仿真

  张增猛, 李烁, 侯交义, 宁大勇, 弓永军

  液压与气动. 2017, 0(4): 21-27. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.004

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  以“畅通轮”尾端打捞为例,提出了沉船同步提升液压升沉补偿试验平台的结构,搭建了模拟沉船同步提升升沉补偿试验平台;针对其中的二自由度升沉补偿平台,对其进行了运动学反解,搭建了基于运动学控制的Simulink模型;结合阀控缸伺服控制系统实现了二自由度平台对波浪运动的模拟,并搭建了整个运动控制及升沉补偿控制系统的模型;通过ADAMS与MATLAB的联合仿真,验证了该二自由度平台升沉补偿控制系统的运动控制能力和动态响应能力,并对比补偿前后的升沉平台位移,证明了该系统良好的补偿特性。
理论研究
• Select
  仿生非光滑表面在高压海水轴向柱塞泵配流副中CFD研究

  毋少峰, 高殿荣, 范冬路

  液压与气动. 2017, 0(4): 28-32. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.005

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  采用半球凹坑单元构思光滑-非光滑交错分布的非光滑表面配流盘,通过CFD研究凹坑等分数(Nf)、直径(d)以及坑径比(З)对配流盘的水膜压力场、凹坑中速度场及举升力的影响。研究结果显示,非光滑表面可以产生动压效应,从而改善配流盘的润滑性能。当Nf=12,d=0.5 mm,З=0.7时,配流盘的润滑水膜所产生的举升力最大,效果最优。为高压海水轴向柱塞泵配流盘的非光滑表面设计提供了理论参考。
• Select
  一种大型液压升降机构的节流调速及节能回路设计与研究

  邱腾雄, 徐勇军, 丘永亮

  液压与气动. 2017, 0(4): 33-36. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.006

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  在对传统大型升降机构的液压节流回路进行分析的基础上,研究开发出一种大型液压升降机构的节流调速及节能回路,分别对该回路中节流调速回路及节能回路的特性进行分析,最终确定复合液压缸及调速阀的作用,可实现在负载变化的条件下,升降机构匀速下降,且其下降速度取决于调速阀阀口的过流面积,从而降低了升降机构对机构整体框架的冲击;通过复合液压缸与蓄能器的综合作用,实现了液压系统的节能。对液压系统进行实验验证,证明该液压系统下降速度平稳,符合液压升降机构工况实际应用需要。
• Select
  基于阀控非对称伺服缸的半主动升沉补偿研究

  全伟才, 刘银水, 张竺英

  液压与气动. 2017, 0(4): 37-41. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.007

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  深海有缆水下机器人在恶劣海况下作业时,常配备相应的升沉补偿系统以提高水下机器人释放和回收作业的安全性。重点研究了基于阀控非对称伺服缸的半主动升沉补偿方式,介绍了与实际系统相似的半主动升沉补偿模型系统,并阐述了系统的功能组成和工作原理。考虑了弹性负载的影响,建立了由伺服放大器、阀控非对称缸和弹簧负载模型等构成的电液位置伺服系统的传递函数模型。在此基础上,根据阀控非对称缸的输入电压与活塞输出速度之间的非线性关系,设计了分段前馈控制器,以提高系统的动态响应性能。最后进行了半主动升沉补偿性能试验,结果证明了所研究的半主动升沉补偿方式的有效性。
工程技术
• Select
  配流盘对轴向柱塞泵声振特性的影响

  张军辉, 周万仁, 赵喻明, 夏士奇

  液压与气动. 2017, 0(4): 42-48. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.008

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  通过振动和噪声测试试验台,在两种不同的试验工况下,分别对轴向柱塞泵的表面振动速度和声压级进行了测试。使用傅里叶变换对测试数据进行处理,分析了不同试验工况下轴向柱塞泵的声振特性,探讨了振动速度和声压级之间的对应关系。然后对比了两种配流盘结构对声振特性的影响,给出了阻尼孔以及三角槽结构的配流盘的适用范围和各自的优势,为不同工况下轴向柱塞泵配流盘结构的选择提供了一定的参考。
综合应用
• Select
  汽油加油机效率的影响因素探究

  叶嘉坤, 左春阳, 刘亚俊

  液压与气动. 2017, 0(4): 49-53. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.009

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  油站中影响燃油加油机泵送系统的主要因素为油罐液位和泵送温度。为完善自适应变频加油机控制系统,推导了加油站中油罐液位变化与泵送系统最高效率点的变化范围的模型,并结合实验得到其变化的范围。此外利用MATLAB软件的Simulink功能搭建泵送系统,探究油液温度变化对泵送系统最高效率点的影响。结合实际情况,当温度增加幅度大于10 ℃时,由温度变化引起的效率下降比油罐液位下降的剧烈。
工程技术
• Select
  气动减压阀的标准及检验方法研究

  刘丽娇, 马云龙, 路波, 郑智剑, 徐伟, 曹巧会

  液压与气动. 2017, 0(4): 54-60. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.010

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  介绍了气动减压阀国内外标准的概况,通过对气动减压阀的国内外相关标准研究,找出各标准间的差异,包括标准适用范围和测试项目的差别,主要特性的测试回路、检测方法和表述方法的区别,并指出了减压阀可靠性标准ISO 19973-4变更前后的技术变化。选取国内某厂家生产的精密减压阀作为实例,按照ISO 6953-2的方法要求,测试了分辨率和重复精度等主要特性。
综合应用
• Select
  基于水压马达传动的小型化中水回用系统设计研究

  李建永, 高兴华, 杨泽, 王明旭

  液压与气动. 2017, 0(4): 61-65. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.011

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  介绍了一种以家庭为单位构建的小型化中水回用系统,系统可将家庭中轻度污染的生活用水经过处理、提升后作为家庭冲厕用水,以实现中水回用的目的。描述了系统的结构组成,并对所设计水压马达装置的工作原理、参数计算和性能测试进行了详细阐述;论述了对现有冲厕水箱进行改造以实现两相流冲厕方式的方法。该系统为将家庭生活用水处理后存储并转变为冲厕用水以达到中水回用和资源节约的目提供了一种可行性设计方案。
工程技术
• Select
  深海高压环境下O形密封圈的密封性能研究

  刘鹏, 宋文杰, 蒋庆林, 李新娟

  液压与气动. 2017, 0(4): 66-70. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.012

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对深海高压环境下的O形密封圈,建立了有限元模型,仿真分析了O形密封圈在不同硬度、不同工况下的密封性能,探讨了O形密封圈的材料硬度、径向压缩率和外界压力对密封接触压力的影响。研究表明,在径向压缩率为17%~26%的范围内,O形密封圈的材料硬度与截面压缩率相比,材料硬度的增加对初始接触压力的提高的影响更加显著;在静水压力的作用下,O形密封圈具有良好的自紧性能,并且接触压力始终大于外界静水压,其密封安全裕度的大小约为初始接触压力;经分析计算,邵氏硬度90 HA的聚氨酯O形密封圈,在22%的初始安装压缩率的条件下,密封安全裕度约为10 MPa,能满足6 km深海高压密封的要求。为进一步验证有限元分析的正确性,进行了O形密封圈的深海试验,试验结果表明密封可靠,与仿真结果相一致。
理论研究
• Select
  液黏离合器油槽结构参数对油膜剪切转矩的影响分析

  邓元元, 崔红伟, 廉自生, 杨洋

  液压与气动. 2017, 0(4): 71-76. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.013

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  合理确定油槽的结构参数能有效地改善摩擦副间流体的流场特性和油膜剪切摩擦转矩性能。为了揭示摩擦副油槽结构对油膜剪切转矩的影响,以双圆弧油槽为研究对象,建立了集油槽结构参数化设计、流场数值模拟与试验设计方法(DOE)为一体的油槽结构参数影响分析平台。重点分析了液黏离合器摩擦副双圆弧油槽宽度、油槽对数、偏心距与内圈偏心圆直径对油膜剪切转矩的影响,并探究了各个参数的敏感性。结果表明,液黏离合器油膜剪切转矩随着摩擦副油槽宽度、油槽对数及内圈偏心圆直径的增大而增大,随着偏心距的增大而减小。摩擦副油槽宽度与内圈偏心圆直径是影响液黏离合器油膜剪切转矩的敏感参数。
综合应用
• Select
  高速电梯液压张紧装置的设计及研究

  冯斌, 林建杰, 金来生

  液压与气动. 2017, 0(4): 77-81. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.014

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对高速电梯的补偿钢丝绳在电梯正常工作时存在一定的抖动和在紧急工况能够产生巨大的冲击力等特点,设计了一套液压系统控制的补偿钢丝绳张紧装置。利用AMESim仿真分析了两种工况下的系统响应,结果表明采用该液压系统控制的张紧装置,在发生紧急工况时可以快速输出足够的力来阻止钢丝绳的上跳,以保证电梯的安全;在正常运行时液压系统的阻尼作用也有效降低了钢丝绳的晃动,提高了电梯的平稳性。
理论研究
• Select
  液压抽油机研究现状及展望

  张雷

  液压与气动. 2017, 0(4): 82-91. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.015

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  相比较于常规的游梁式抽油机,液压抽油机具有如下优点:结构比较紧凑、重量比较轻、造价低、工作平稳、容易实现长冲程,并且冲程冲次调节方便,易于实现安全保护以及节能效果明显等,受到人们的广泛关注。国外对液压抽油机研究的比较早,目前已有应用于现场的成熟产品;国内对液压抽油机的研究起步虽晚,目前也有样机应用于现场。将对液压抽油机的国内国外发展现状进行介绍,并对液压抽油机的发展趋势进行展望,供业内人士参考。
• Select
  负载敏感比例换向阀检测方法的研究

  李华聪

  液压与气动. 2017, 0(4): 92-95. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.016

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对在工程机械的故障判断、修复和设计改进阶段中存在的负载敏感式比例换向阀检测问题,提出一种以阀结构及原理分析为基础的负载敏感比例换向阀检测方法。对比例换向阀的阀片结构及原理进行分析,根据分析结果有针对性地设计制作试验阀块、制定测试项目及方案,最终完成对负载敏感式比例换向阀的测试。该方法可以得到负载敏感比例换向阀准确的试验数据,为换向阀的性能判定提供依据。
• Select
  自传感自供能磁流变减振器研究现状综述

  张进秋, 王兴野, 孙宜权, 张磊, 刘义乐

  液压与气动. 2017, 0(4): 96-101. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.017

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  磁流变减振器具有响应速度快、阻尼可调范围大、能耗低等一系列优势,是当前国内外的研究热点。简要介绍了磁流变阻尼器当前应用现状,分析了制约其广泛应用的两个关键问题,着重对自传感自供能磁流变减振器的研究现状进行了综述。其中,自供能功能的实现原理包括电磁感应原理和压电效应,而反馈电压的大小则反映了相对速度的大小。分析了不同结构自传感自供能磁流变减振器的工作原理和特性,通过综合分析当前研究中存在的问题,阐明了其未来的发展方向。
工程技术
• Select
  断路器液压机构中控制阀故障分析与改进

  顾根泉, 张朝辉, 张全民, 李海文

  液压与气动. 2017, 0(4): 102-106. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.018

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对某公司进口断路器液压操动机构在运行中出现的问题,从工作原理和产品结构上进行了分析,指出了存在问题的液压元件,找出了控制阀出现问题的原因,提出了控制阀改进的方案。同时,对新设计的电液控制阀工作原理和结构特点进行了介绍,对改进前、后的试验结果进行了对比分析。改进后的电液控制阀不仅满足了断路器对机械特性的要求,保证了互换性,也显著提高了产品动作的可靠性与稳定性,其结果对于其他断路器液压操动机构的设计有一定的借鉴作用。
理论研究
• Select
  考虑气动比例阀终端状态的充气过程建模与仿真

  牧彬, 米征, 张革命, 高利娃

  液压与气动. 2017, 0(4): 107-110. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.019

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  通过对充气加载试验台工作原理的分析,建立理想情况下试验件充气数学模型,引入气压误差与气动比例阀开口误差的线性混合,并通过仿真对该模型进行验证。仿真结果表明,引入线性混合的误差后,充气时间加长,速度降低,但当反馈接近目标值时,比例阀开口明显减小,有利于其迅速关闭,避免过充现象,有利于保护试验件安全及降低试验风险。
• Select
  改进RBF网络PID算法及在气动力伺服系统中的应用

  祁佩, 黄顺舟, 王炜, 王力

  液压与气动. 2017, 0(4): 111-117. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2017.04.020

  摘要 ( ) PDF全文 HTML ( ) 可视化 收藏

  针对气动力伺服系统的非线性、时变性和不确定性,在已有RBF神经网络PID控制算法的基础上,提出了一种改进的控制算法。在RBF网络参数调整中引入动量因子,考虑参数变化的经验积累,减小系统振荡;同时,采用LM(Levenberg-Marquardt)算法代替梯度下降法对算法中PID参数进行实时在线调整,加快其响应速度。最终通过MATLAB仿真和基于LabVIEW的实物验证实验,测试了改进算法在气动力伺服系统中的控制效果。实验结果表明,改进算法的快速性和鲁棒性明显提高,在气动力伺服系统中具有良好的控制效果,且在工业现场具有实用性。