2018年, 第0卷, 第07期　刊出日期：2018-07-15

  

• 全选
  |

理论研究
• Select
  液压缸CFRP缸筒结构开发及其强度理论研究

  汪志南, 陈奎生, 湛从昌

  液压与气动. 2018, 0(07): 1-7. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.001

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  轻量化是液压缸发展的一个重要趋势，而高强度低密度新材料的开发应用是液压缸轻量化的主要方式之一，鉴于此，提出一种金属内衬式碳纤维增强树脂（CFRP）液压缸缸筒。建立了CFRP缸筒的力学模型，在复合材料层合板理论的基础上导出了CFRP缸筒的强度理论。利用ABAQUS有限元软件进行应力分析，并结合强度失效准则进行强度校核，结果显示CFRP缸筒的金属内衬和缠绕层均满足强度要求；同时，CFRP缸筒的重量比纯金属缸筒减轻了45.8%，使液压缸达到了轻量化效果，初步证明了CFRP作为液压缸轻量化材料的可行性。
• Select
  车辆悬挂馈能潜力及馈能结构方案研究综述

  张进秋, 彭虎, 刘义乐, 张建, 彭志召, 孙宜权

  液压与气动. 2018, 0(07): 8-18. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.002

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  馈能悬挂可将悬挂振动能量加以回收，提高悬挂性能的同时降低能耗，具有重要现实意义。围绕车辆悬挂馈能技术，从悬挂馈能潜力及其影响因素、馈能装置结构方案、复合式馈能悬挂结构、存在的问题及发展趋势等5个方面展开分析。悬挂馈能技术研究总结了存在的问题，指出减小馈能装置体积、提高馈能效率、减振及馈能一体化设计及传感器嵌入式设计将是未来馈能技术的发展趋势，为车辆悬挂馈能技术的研究、发展及应用提供参考。
• Select
  基于改进J-A模型的气动肌肉迟滞建模及其补偿控制

  于晓文 杨辉, 郝丽娜

  液压与气动. 2018, 0(07): 19-23. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.003

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

   针对气动肌肉非对称迟滞现象，采用改进Jiles-Atherton(J-A)模型来对其进行描述，并利用自适应权重粒子群来对模型所需参数进行辨识；通过与实验数据进行对比，对所建模型精度进行验证。基于所建迟滞模型，进而提出一种积分逆迟滞补偿器，通过将其引入到PID控制系统中，实现对气动肌肉的迟滞补偿控制。仿真结果表明，引入迟滞补偿器后显著提高了对气动肌肉的控制精度，验证了所提迟滞补偿器的有效性。
工程技术
• Select
  基于xPC的电液位置伺服系统快速控制原型设计

  魏列江, 罗兰, 王应周, 王刚

  液压与气动. 2018, 0(07): 24-28. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.004

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  通常电液位置伺服系统控制器的开发，需通过辨识被控对象数学模型来确定控制器参数。控制器的实现一般采用嵌入式系统，但是在控制器开发阶段直接采用嵌入式系统，存在辨识过程的实现和控制器参数确定困难，开发周期长等问题。基于xPC半实物仿真技术，提出直接将MATLAB/Simulink快速构建的控制算法转化为xPC目标机可运行的代码，并在目标机上通过数据采集卡获得控制对象的状态变量，上传至xPC宿主机；结合MATLAB中的系统辨识工具箱，辨识得到电液位置伺服系统的数学模型，从而确定复合控制器参数，实现了电液位置伺服系统快速控制原型设计。
• Select
  超大流量蓄能器组优化设计及其压力控制方法

  李雨亭, 张燕燕, 韩俊伟, 李伟, 翟明会, 尤殿良

  液压与气动. 2018, 0(07): 29-34. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.005

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为满足大型、超高、大跨度建筑的结构构件、节点、橡胶支座等足尺结构实时动静态加载试验需求，研制了万吨级多功能试验系统。试验系统采用液压泵站和大流量蓄能器组联合供油方式以满足Y向高速剪切时44000 L/min的超大瞬时峰值流量需求，采用大流量插装阀调节及稳定系统供油压力。大流量插装阀在进行自身系统压力闭环调节时存在一定的相位滞后，会造成系统供油压力波动。为保证系统压力的稳定输出，建立了包含大流量插装阀压力控制回路的系统整体仿真模型，对大流量蓄能器组、减压阀蓄能器及管路蓄能器组进行了优化设计。通过调节压力控制回路以及管路蓄能器的配置，能够在满足流量供给的情况下提供稳定的工作压力输出，压力波动不超过10%。
理论研究
• Select
  天车升沉补偿试验系统设计及仿真研究

  张彦廷, 陈帅, 刘振东, 王康, 黄鲁蒙

  液压与气动. 2018, 0(07): 35-40. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.006

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为了检验海洋浮式钻井天车升沉补偿装置的工作性能，根据相似理论设计了升沉补偿试验系统，主要包括升沉模拟系统、负载模拟系统和升沉补偿系统。利用ADAMS和AMESim软件建立系统的联合仿真模型，得到蓄能器初始体积、充气压力和补偿缸作用面积对系统性能的影响规律，以及升沉补偿率和系统能耗之间的对应关系。仿真结果表明：系统可以实现平台升沉模拟、钻井负载模拟和升沉补偿等试验功能；工作平稳，具有良好的动态特性，补偿效果较好。
• Select
  浮杯泵柱塞副变形的有限元分析

  杨磊, 高文涛, 杨国来, 白桂香, 景泳淼, 陈晨

  液压与气动. 2018, 0(07): 41-46. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.007

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  浮杯泵独特的结构导致其泄漏点大量增加，变形后的柱塞副密封间隙成为影响其工作性能的主要因素。在泄漏间隙理论分析的基础上利用有限元软件对三组不同柱塞腔尺寸的柱塞和浮杯在上死点和下死点两种极端位置处进行受压变形仿真，讨论变形后柱塞腔的尺寸对柱塞副间隙的影响。分析得到柱塞和浮杯变形后的变化规律，以及在密封线处浮杯的变形值约为0.8  μm和柱塞头的椭圆形变形趋势，对比得出在20 MPa的压力下直径为8 mm、深度为6 mm的柱塞腔能够使柱塞头的变形有效补偿浮杯的变形。
• Select
  立体车库过放液压缓冲系统研究

  王其松

  液压与气动. 2018, 0(07): 47-51. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.008

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  提出并设计了立体车库过放液压缓冲系统,选型计算了系统关键元件参数，基于AMESim搭建了过放液压缓冲系统仿真模型，得到了载车板速度位移和缓冲缸压缩腔压力流量动态性能曲线，分别研究了不同溢流阀弹簧预压缩量和刚度对缓冲缸压缩腔及载车板位移的影响。仿真结果表明：该系统能有效吸收载车板过放能量；在不发生撞缸的条件下，减小溢流阀弹簧刚度和预压缩量有助于降低缓冲缸压缩腔压力冲击和提高缓冲缸吸能量。
• Select
  基于环控生保系统的气体排放控制装置模块化设计研究

  李磊磊, 刘建峰, 杨东升, 李鹏, 李媛媛, 姜坤

  液压与气动. 2018, 0(07): 52-58. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.009

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  气体排放控制装置作为电解制氧子系统中的关键单机，其主要功能在于将电解制氧子系统产生的氢气和氧气实现自动排放。产生的氧气用于维持空间站内航天员在轨时的呼吸，产生的氢气需及时排出以保证系统安全性，气体排放控制装置需具备高可靠性、易维护、易更换的人机工效学要求，以保障空间站能够长期在轨运行。基于上述需求，设计了一种基于环控生保系统的气体自动排放控制装置，该装置包含氢气正常及备份排放支路、氧气正常及备份排放支路。通过力学仿真及力学试验、流量仿真及流量试验，验证了模块化设计的气体排放控制装置的力学、流量等关键指标均满足要求，同时重量比指标要求降低20%，实现了产品的轻量化、小型化设计，对未来类似的集成化组件设计具有一定的借鉴与指导意义。
• Select
  基于双电压驱动下高速开关阀的特性研究

  李派霞, 张小军, 刘科明

  液压与气动. 2018, 0(07): 59-64. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.010

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为了提高高速开关阀的响应特性，采用双电压驱动的控制方法。运用AMESim建立高速开关阀的动态仿真模型，仿真分析得出不同控制方法下（单电压驱动、双电压驱动）高速开关阀的动态特性曲线及其特征值，通过试验测试证实了仿真结果的可靠性。结果表明：当高压源为25 V时，双电压驱动下开关阀的吸合时间减少了28.3%，释放时间减少了44.2%。仿真分析基于该高速开关阀在工作因素不变的情况下，不同控制方法对其动态特性的影响，结果进一步证实了双电压驱动控制方法的优越性。
• Select
  乳化液泵配流机理的试验研究

  张占东, 廉自生

  液压与气动. 2018, 0(07): 65-71. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.011

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  乳化液泵属于多柱塞阀配流往复式容积泵，以进、排液阀完成配流任务，实践中为了达到流量调节目的往往采用变频驱动技术。采用线性可变差动变压器（Linear Variable Differential Transformer,LVDT）位移传感器测量了进、排液阀阀芯和柱塞位移规律，并同步采集了泵出口处的压力数据。试验结果显示：排液阀阀芯在不同曲轴转速下的行程是变化的，且均未达到由限位结构决定的限位高度；排液阀阀芯在开启过程中存在着抖动，这种开启行程中的反向运动是由泵出口处的压力脉动导致；进、排液阀开启过程均存在滞后，而排液阀关闭滞后不明显，进液阀关闭滞后随着曲轴转速的下降而缓解。为了降低这类泵曲轴转速降低时引发的压力脉动加剧现象，可考虑采用主动控制进液阀启闭时刻的方式实现流量调节目的。
工程技术
• Select
  负载敏感比例多路阀中二通压力补偿阀对微动特性的影响

  陈革新, 王维福, 宋佳, 艾超, 孔祥东

  液压与气动. 2018, 0(07): 72-80. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.012

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对国产多路阀微动特性差的特点，为实现多路阀主阀芯在微小动作时的控制精度，提出了改变二通压力补偿阀阀口结构，从而改善多路阀微动特性的方法。通过建立负载敏感多路阀系统数学模型，并采用MATLAB编制动态仿真程序，对二通压力补偿阀两种不同阀口结构对整阀微动特性的影响进行仿真，分析并得出改善后的二节圆弧形节流槽型式能提高小流量工况下系统稳态输出流量的线性度、分辨率和控制精度，同时减小动态响应过程中主阀口的压差波动和响应时间。
• Select
  电液混合动力轨道车的复合制动特性

  蒋越, 刘桓龙

  液压与气动. 2018, 0(07): 81-87. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.013

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对蓄电池轨道工程车制动性能的不足设计了一套液压再生制动系统，在车辆原底架结构基础上与原制动系统共同作用形成了一套复合制动系统。为探究复合制动系统制动、能量回收和缓速的有效性，对电液轨道车下坡纯摩擦制动的能力进行了理论计算，并利用AMESim和MATLAB/Simulink建立的液压系统模型对复合制动过程进行仿真运算。仿真结果表明:复合制动方式能大大提高下坡制动性能同时回收制动能量；在高速工况下制动时，马达变排量控制方式能够提高液压再生制动扭矩，从而减少制动距离和磨损。复合制动系统能有效地调节轨道车下坡速度，保证车辆安全性。
综合应用
• Select
  基于AMESim的动压缸电液伺服压力控制系统积分滑模自适应控制

  邓攀, 刘洋, 李华, 李恒山, 魏从艳

  液压与气动. 2018, 0(07): 88-93. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.014

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

   根据轨道路基测试装置工作原理，建立了动压缸电液伺服压力系统AMESim模型和数学模型。基于期望变量构造了积分滑模控制切换函数，设计积分滑模控制器使切换函数收敛来实现对期望变量的跟踪，同时采用参数自适应估计来减小参数不确定性对系统控制性能的影响，最后将积分滑模自适应控制作用于该系统AMESim模型上。仿真结果表明：该算法不仅可以快速有效地估计系统中参数，保证估计参数的有界收敛，而且可以很好地跟踪期望变量，具有较好的跟踪精度和抗干扰能力。
工程技术
• Select
  轴向柱塞泵回程盘与滑靴间接触情况及碰撞干涉分析

  张静, 陈成

  液压与气动. 2018, 0(07): 94-100. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.015

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  轴向柱塞泵运行过程中回程盘与滑靴会产生碰撞干涉甚至出现回程盘崩裂和滑靴拉脱的现象。首先，通过对回程盘与滑靴的运动学特性和接触动能损失进行分析，得出影响碰撞干涉程度的因素；然后，通过ADAMS仿真分析，得出回程盘钻孔与滑靴颈部的接触规律和不同影响因素下碰撞干涉程度的变化规律；最后对奇偶柱塞数的柱塞泵进行仿真分析，得出回程盘钻孔与滑靴颈部接触时较为严重的碰撞干涉程度出现的原因，为回程盘结构优化提供参考依据。
理论研究
• Select
  折臂式随车起重机变幅液压系统性能优化提升研究

  徐艳翠, 张笑, 崔竹君

  液压与气动. 2018, 0(07): 101-104. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.016

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为提升折臂式随车起重机变幅液压系统性能，介绍了当前变幅液压系统工作原理，并在此基础上开展实验研究，测试结果表明：当前变幅液压系统主阀调速区间偏小，变幅油缸下降时存在较大压力波动，且最大下降速度远小于设计值。根据上述测试结果分析影响变幅液压系统性能的主要原因，从而提出变幅液压系统及零部件的优化方案。采用相同的实验方法对优化方案进行验证，改进前后实验结果对比表明：该优化方案能够有效增大主阀调速区间，降低压力冲击，减小溢流损失，提升作业效率，使变幅液压系统性能得到明显提升。
工程技术
• Select
  某型飞机起落架收放系统建模及动力学仿真研究

  李伟, 赵智姝, 武书阁, 徐丽

  液压与气动. 2018, 0(07): 105-109. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.017

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  基于建模与联合仿真技术，对某型飞机起落架收放系统的收放机构和上、下位置锁进行了动力学建模，并以ADAMS和EASY5为仿真平台，实现了机械系统与冷气系统耦合的动力学建模及求解。仿真计算了反压力法收、放起落架过程中收放机构、位置锁及冷气系统耦合的动力学特性。结果表明：所建耦合动力学模型能够准确反映起落架收放系统整体的动力学性能，可以为进一步分析起落架收放系统故障及相关部件疲劳寿命提供依据，同时也可为地勤维护精细化提供理论依据。
• Select
  某种后装压缩式垃圾车液压控制系统的改进

  虞军胜, 何刘宇, 冯世泽

  液压与气动. 2018, 0(07): 110-114. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.018

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对某种后装压缩式垃圾车液压控制系统存在的长时间连续作业散热效果差、不同负载自适应性和控制系统可靠性不足等问题，制定了对应的系统优化改进方案。改进后的液压系统，运用了负载敏感比例控制设计、速度缓冲设计和集成化设计，有效减少了系统元件数量，降低了系统成本，解决了系统散热问题和负载自适应性问题。改进后的电控系统，采取PLC控制系统设计，解决了原继电器控制系统在逻辑控制、顺序控制、控制速度、灵活性和扩展性上存在的不足，提高了系统可靠性和操控便捷性。
理论研究
• Select
  气动单轨吊驱动部设计研究

  侯良超, 宋志安, 李慧

  液压与气动. 2018, 0(07): 115-120. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2018.07.019

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  在煤矿开采中，气动单轨吊运行灵活，无防爆问题，得到较广运用。通过对驱动部结构设计及主要元件的设计选型，对气动单轨吊驱动部进行设计研究。运用FluidSIM软件进行气动系统建模及仿真分析，得到气动马达转速曲线及制动缸活塞位移曲线。利用MATLAB软件编程，得到轨道坡度与载荷关系曲线。结合驱动部运行原理，分析所得曲线，验证设计可以实现所需动作，且系统反应迅速，运行过程中系统压力稳定，符合驱动部所需技术要求。