欢迎访问液压与气动官方网站!

2018年, 第0卷, 第06期 刊出日期:2018-06-15
  

  • 全选
    |
    理论研究
  • 寇发荣, 李冬, 许家楠, 孙凯
    液压与气动. 2018, 0(06): 1-7. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.001
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    为了降低响应时间对基于电动静液压作动器(ElectroHydrostatic Actuator,EHA)的主动悬架动态性能的影响,设计了EHA主动悬架的内模PID控制器。建立了EHA作动器的动态数学模型,在对作动器高阶模型进行一阶简化的基础上,设计了内模控制器;通过对该控制器进行泰勒级数一阶展开,导出了PID控制器的参数表达式,并整定了PID参数。搭建了EHA主动悬架的内模PID控制仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明,内模PID控制能使EHA作动器输出的主动力在响应时间上得到较好的控制,明显改善了主动悬架的动态性能。
  • 王鑫刚, 芮光超, 丁兴亚, 沈刚
    液压与气动. 2018, 0(06): 8-13. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.002
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    为抑制电液伺服系统中各种非线性因素及不确定干扰,提出了基于输入输出反馈线性化的滑模控制与非线性干扰观测器相结合的控制策略以提高其位置控制跟踪精度。以电液振动台为试验对象,建立其非线性控制模型,利用李雅普诺夫稳定性理论保证了位置闭环系统的全局稳定性。利用MATLAB/Simulink对设计的控制器进行了仿真验证,结果验证了提出的控制器的可行性。为了模拟实际环境下存在不确定干扰,在位置电液系统基础上增加了电液加载系统,开展了试验研究。结果表明,该控制器能有效的提高干扰下电液伺服系统的位置跟踪性能。
  • 陈小兰, 曾良才, 陈晓波, 吴振鹏
    液压与气动. 2018, 0(06): 14-19. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.003
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    考虑织构参数对零件表面性能影响的多变性和复杂性,以间隙密封液压缸为研究对象,在液压缸的缸筒内壁构造椭圆微织构形貌,采用循环迭代法研究椭圆织构的长短轴比、椭圆率以及面积占有率等多个椭圆形状参数同时变化对缸筒表面动压润滑和摩擦性能的影响;同时在获得最优椭圆织构参数后进一步分析了液压缸与活塞间隙以及活塞运动速度对织构表面摩擦特性的影响。结果表明此种方法可以得到最优椭圆织构参数即优势区间,即当椭圆织构的长、短轴尺寸分别为a∈[0.43,0.46]mm,b∈[0.29,0.32]mm,缸筒表面产生最大动压和最佳润滑特性,且存在一个最佳间隙值(2 μm)使得织构表面油膜承载力最大,而活塞运动速度对缸筒表面的摩擦性能影响较小。
  • 赵四海, 汪林, 孙保敬, 韩科, 袁高鹏
    液压与气动. 2018, 0(06): 20-24. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.004
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    乳化液浓度对液压支架工作性能和使用寿命有重大影响。分析了现有的乳化液浓度检测方法,根据裸光纤弯曲损耗与折射率关系的理论分析,进行了裸光纤弯曲损耗和乳化液浓度关系的实验研究,提出了通过检测裸光纤的弯曲损耗来确定乳化液浓度的方法。设计了检测裸光纤在乳化液中弯曲损耗的检测装置,并对不同浓度乳化液与裸光纤弯曲损耗关系进行了实验研究。实验结果表明,采用裸光纤弯曲损耗法可以测出乳化液的折射率,再根据乳化液折射率与其浓度的对应关系,可以间接推算出被测乳化液浓度。最后,对基于光纤弯曲损耗折射原理的乳化液浓度在线检测方法进行了研究。
  • 工程技术
  • 王亚军, 姚平喜
    液压与气动. 2018, 0(06): 25-30. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.005
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
     针对液压缸制动过程中出现的液压冲击,为实现对液压缸的双向缓冲制动,借助负载敏感技术理论,提出了一种新型的负载敏感制动阀。对阀体结构特点及其工作原理作了进一步阐述,并建立相应工况的数学模型,借助MATLAB/Simulink进行动态仿真。通过分析仿真结果,该阀能够匹配液压缸的制动力与负载惯性力并实现连续制动,相较于现有的溢流阀制动回路,其制动距离与制动时间都较短,制动过程中产生的冲击、震动和噪声较小,可以对液压缸的运行实现双向缓冲制动的效果。
  • 理论研究
  • 度红望, 熊伟, 姜忠爱, 李秋, 王露
    液压与气动. 2018, 0(06): 31-34. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.006
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    针对传统气缸动作回路能量利用效率较低的问题,提出一种桥式气动节能回路,其思想是采用4个二位二通换向阀组成1个全桥,通过控制4个阀的开闭时序以实现进排气量的单独控制,充分利用压缩空气的膨胀能做功以实现节能,关注的重点是如何采用非线性动态优化的思想以得到4个阀的开闭时序。设计了桥式气动节能回路的原理图,搭建了相应的桥式回路试验台。针对桥式节能回路,以空气消耗量为优化目标,基于序列二次规划非线性动态优化方法,实现阀时序的计算。通过实验验证了时序的正确性。
  • 高俊, 喜冠南
    液压与气动. 2018, 0(06): 35-39. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.007
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    由伺服电机和液压泵组成的新型泵控系统已经应用于液压机械设备中,为解决大型液压机对液压动力源高压大流量输出的要求,在传统伺服电机泵控系统中引入了高压主泵和低压副泵,并通过双泵切换来实现高压大流量输出。通过控制器与伺服电机控制电机输出转矩和转速,进而实现对输出压力和流量的控制。通过合流阀块实现对双泵合流与分流的控制,进而实现液压系统的大流量或高压力输出。以液压机一个工作循环为基础进行了性能试验,结果表明该液压动力系统满足压力、流量设计要求,响应速度快,控制精度高。
  • 综合应用
  • 陈伟
    液压与气动. 2018, 0(06): 40-43. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.008
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    采用现代设计方法,包括优化设计、计算机辅助设计、动态特性仿真和有限元分析对电磁换向球阀进行产品设计。根据优化设计结果,使用Pro/E进行结构设计,MATLAB软件进行动态特性仿真分析,ANSYS软件进行应力和变形分析。将设计与分析相结合,可使电磁换向球阀的设计方案在研发阶段得到完善,缩短产品研发周期,增强企业的竞争力,还可对其他液压元器件的研发设计、动态特性分析和可靠性分析起到指导和借鉴作用。
  • 理论研究
  • 王洋定, 郑智剑
    液压与气动. 2018, 0(06): 44-48. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.009
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    采用数值模拟和实验研究相结合的方法,研究阀芯行程对角座阀流量特性的影响。将阀芯行程为10 mm和14 mm时阀内介质流量的测试数据和数值计算结果进行对比,验证了数值模拟的准确性。在此基础上,对不同行程条件下阀内的速度场、压力场和流动旋涡进行分析。结果表明:随着阀芯行程的增加,阀门出口处的低压区域逐渐向下游移动,阀内的高流速区域更集中,流动旋涡更规则;因此,在较大的行程条件下,阀内介质的流动稳定性更好,流动阻力更小,具有更高的流量系数;在阀芯弹簧受力允许的条件下,应尽可能增加阀芯行程,提高阀门流通能力。
  • 工程技术
  • 王晨升, 姚丽英, 苏芳, 韩灏
    液压与气动. 2018, 0(06): 49-53. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.010
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    为解决负载匹配,以及缓解支架回撤吊车应用过程中存在的能耗高、效率低和系统温度高等问题,基于负载敏感变量泵对其液压系统进行设计及仿真分析。该液压系统主要由负载敏感变量泵、流量补偿阀、负载敏感阀、梭阀和液压缸等组成。在工作过程中,负载敏感变量泵通过梭阀及负载敏感阀感知系统负载力而向系统提供所需流量。基于AMESim对该液压系统和变量泵进行建模及仿真分析,得到液压缸压力、负载口流量变化和梭阀流量补偿以及变量泵压力、流量和斜盘倾角变化情况。结果表明:变量泵可根据负载所需压力和流量实时调整斜盘倾角大小,进而实现压力流量补偿功能;负载压力和流量阶跃变化时,变量泵具有良好的动态补偿特性。
  • 钱宇, 侯刚, 张万良, 徐仁超, 胡浩龙
    液压与气动. 2018, 0(06): 54-58. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.011
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    为满足外骨骼机器人、工业机械手及航空航天设备小型化和轻量化要求,研制了一种超小排量高压轴向柱塞泵,其排量为1 mL/r,额定工作压力为25 MPa,额定转速为3000 r/min,体积为89.3 mm×44 mm×42 mm,重量为430 g。该泵可双向运转,在高、中、低速运行状态下均具有良好性能。结构上采用球面配流和波形弹簧,前者具备自动调心功能,有效减少泄漏,提高容积效率;后者的应用可进一步减小泵的体积,提高功率密度比。实验表明,所研制高压柱塞泵体积小,重量轻,功率重量比高达17 W/g,额定工作条件下容积效率95%以上,各项性能指标达到设计要求。
  • 理论研究
  • 孙东宁, 刘会祥, 何俊, 冯伟, 胡小飞
    液压与气动. 2018, 0(06): 59-65. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.012
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
     基于双出轴伺服电机的高压低噪声伺服电机泵应用于安静型场合,为机电静压伺服机构提供液压能源。该伺服电机泵采用了“单个电机+两台螺杆泵”工作模式,通过驱动控制器控制伺服电机旋转方向和转速,进而实现每台螺杆泵“泵正转工况”和“马达反转工况”的切换以及泵输出流量大小的调节,从而控制伺服作动器运动方向以及速度大小,消除了因控制阀引起的机械噪声和流体噪声。通过Ansoft软件对伺服电机设计进行了仿真计算;通过试验验证,螺杆泵具有良好的静音效果,该伺服电机泵具有高可靠性、低噪声、结构紧凑、能源利用率高等特点,用以替代传统的液压泵站,可有效地降低工作时的噪声。
  • 张磊, 陈奎生, 吴凛, 湛从昌
    液压与气动. 2018, 0(06): 66-72. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.013
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    叙述了射流管式三级电液伺服阀的结构及其工作原理,针对其结构建立了数学模型,并加入PD校正环节,导入MATLAB软件进行仿真,获得其阶跃响应曲线和开环伯德图。通过时域和频域分析表明,加入PD校正环节,使得系统局部相位超前,增加了系统的幅值裕度和相位裕度,因此其可大幅缩短三级阀的调整时间并增强其稳定性,同时反馈杆刚度和功率级滑阀阀芯面积对三级阀的动态响应有很大影响。通过有限元分析了圆形截面和矩形截面的反馈杆刚度,结果表明,在等面积时,由于矩形截面惯性矩大于圆形截面惯性矩,在相同的力作用下,矩形截面的反馈杆的位移较小,因此其反馈杆刚度较大,可提高先导级阀的动态反馈性能,从而更有利于三级阀的动态响应。
  • 综合应用
  • 董荣宝, 谢吉明
    液压与气动. 2018, 0(06): 73-75. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.014
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    介绍了调宽用电液步进缸的工作原理与设计特点。针对在高炉和连铸机等重工业恶劣工况下,采用高精度电液步进缸所需要解决的测试项目及检验方法等问题,依据新产品生产及检修经验,在试验台上对电液步进缸进行了耐压特性、驱动扭矩大小、单步精度、十步精度、重复位置精度及内泄漏流量等稳态性能测试,得到结合实际使用情况的步进油缸测试项目及方法。通过在线连铸机的使用,验证了该测试方法可以满足调宽用步进油缸的出厂测试要求。
  • 理论研究
  • 唐兵, 刘宇辉, 司国雷, 杨国来
    液压与气动. 2018, 0(06): 76-83. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.015
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    介绍了一种新型的先导式大流量高速开关阀。先导阀采用无弹簧复位式双电磁铁驱动,大大提高了先导阀芯的开、关速度;先导阀结构形式采用二位三通滑阀式结构,加快了主阀芯上腔压力的上升与下降速度,从而提高了主阀芯的开启/关闭速度。试验结果表明,该阀在进口压力8 MPa的情况下,主阀开启/关闭时间均在0.8~1.0 ms之间。在阀口压差为1 MPa的情况下,测得的流量大于49.68 L/min。
  • 工程技术
  • 杨朋朋, 朱鹏程, 张冰蔚, 侯海龙, 刘宏林
    液压与气动. 2018, 0(06): 84-87. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.016
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    小艇收放装置作为一种应用于船舶上的特种起重设备,主要用在母船上降放和回收小艇。L形单臂回转小艇收放装置是其中的一种。具有同步回转功能,2个回转动作的同步功能由电比例换向阀来实现。介绍了产品在调试中遇到的回转动作不同步问题,并结合理论分析找到了产生问题的原因,确定了产品改进方案。在实际更换阀件后再次进行了产品调试,效果良好。
  • 冯磊, 刘桓龙
    液压与气动. 2018, 0(06): 88-93. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.017
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    针对现有电力轨道车存在起步性能差、功率冲击大及续航里程短等缺点,研发了一套新型的电液混合驱动系统。建立了系统功率流的数学模型,分析并确定了电功率和液压储能功率之间的耦合方法。基于典型坡道下的行驶工况,制定了适用于不同行驶阶段的功率耦合策略,并利用AMESim软件进行仿真分析。结果表明:起步阶段,电液混合驱动系统可改善轨道车起步加速性能高达57%,并节约了61.7%的电耗;加速阶段,电液混合驱动系统可基本消除电功率冲击,并节约了50%的电耗。
  • 理论研究
  • 王琳, 周盼, 夏孟龙
    液压与气动. 2018, 0(06): 94-98. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.018
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    利用孔口流动原理建立船用液压阻尼器的数学模型,根据模型的优化目标函数对控制阀结构进行优化设计,提高了阻尼器控制阀的闭锁响应效果;采用AMESim软件建立阻尼器及试验台的仿真模型,将优化设计与常规设计的仿真结果作对比,验证了优化设计的正确性;对优化设计结果进行实物样机试验,通过试验结果与仿真结果的对比,进一步证明了优化设计的有效性,同时分析了二者的差异及造成这些差异的原因。将结构优化设计方法、模型仿真、实物样机试验相结合,设计出满足船用要求的液压阻尼器。
  • 工程技术
  • 张家盛, 刘波, 何晶晶
    液压与气动. 2018, 0(06): 99-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.019
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    飞机舵面余度作动系统存在力纷争问题,力纷争的存在会造成舵面损坏,严重时会危害飞机安全。为解决力纷争问题,分析了力纷争的产生原因并提出了解决力纷争问题的方法,即力均衡技术可以较好地解决力纷争问题。在建立飞机舵面余度作动系统完整数学模型的基础上,对力均衡技术进行仿真,仿真表明,传统的积分环节力均衡技术在抑制过程中存在瞬态问题,增加比例环节后,力纷争抑制效果满足要求。最终对比例积分环节力均衡技术进行了试验验证,结果表明,此技术可以有效解决力纷争问题。
  • 综合应用
  • 张久雷
    液压与气动. 2018, 0(06): 105-112. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.020
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    设计开发的静液压步行机器人是模拟牲畜步行腿结构,采用机电液一体化技术,可实现机体的三角形步态行走和转向功能。6条步行腿两侧对称安装,按三角形步态分两组,即A组提腿,B组压腿。当A组大腿往下压腿时,小腿受地面反作用力往后运动而压缩油缸,油缸把油传到B组小腿的油缸,实现B组小腿的往前踢。转向时,转向一侧的小腿只往后收缩,不往前踢,另一侧的3条腿则保持行走,从而实现转向。小腿的踢腿运动和收缩运动通过静液压系统实现。曲柄连杆步行机构与静液压技术结合,可设计开发出能够负载的步行机器人,可拓展应用于机器人新领域。
  • 理论研究
  • 王佳, 贾冠伟, 许未晴, 蔡茂林
    液压与气动. 2018, 0(06): 113-118. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.06.021
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    由于多数压缩空气系统都基于绝热压缩,大约有一半的电力被转化成了热量并耗散。由于压缩时空气的温度上升,并转化得到更多的热,使压缩效率降低。将微米级(19~38 μm)水雾喷入压缩空气与之混合,吸收空气热量,降低压缩空气温度。在不同喷嘴有效直径产生的微米级水雾冷却压缩的条件下,仿真分析了空气温度、压力、压缩功及压缩效率的变化特性。计算并优化设计了水雾冷却准等温压缩的水雾临界能耗线和极值能耗线,为水雾冷却准等温压缩系统的设计提供了有效的判断标准。